Question

【题目】已知氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：

（1）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________________________。

（2）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有______mol。

②肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号)。

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力

③图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是__________(填标号)。

a．CF4 b．CH4 c．NH d．H2O

Answer 1

【答案】 N＞O＞C 3 d c

【解析】本题考查原子结构与性质，涉及核外电子排布、电离能的大小比较，杂化轨道、配位键等知识，综合考查学生的分析能力和基本概念的综合运用能力，为高考常见题型与高频考点，注意相关基础知识的学习。

(1)根据同周期元素从做左到右第一电离能增强，但第ⅤA族的元素原子为半满结构，第一电离能大于第ⅥA族元素，即第一电离能顺序为：N＞O＞C。(2) 若N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)中有4mol氮氢键断裂，说明有1mol肼参加反应，有1.5mol氮气生成，每个氮气分子中含有两个π键，所以形成的π键有3mol。(3) N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，都为离子晶体，N2H62+和SO42-之间存在离子键，N2H62+中氮和氢之间形成6个共价键（其中2个配位键），氮和氮之间形成共价键，硫酸根离子中硫和氧之间形成共价键，不含范德华力，故选d。(4)注意氢键的形成条件以及成键元素，本题中嵌入某微粒分别与4个氮原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为铵根离子。