Question

2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想．运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物．已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键．
（1）该氮氢化合物的电子式为

 

．
（2）氮可以形成多种离子，如N^3-，NH₂^-，N₃^-，NH₄⁺，N₂H₅⁺，N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺与N₂H₆²⁺是由中性分子结合质子形成的，类似于NH₄⁺，因此有类似于NH₄⁺的性质．
①N₂H₄能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄（类似于氨气和硫酸反应本质）．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
②写出N₂H₆²⁺在碱性溶液中反应的离子方程式

 

．
（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．NH₄⁺  d．H₂O．

Answer 1

考点：化学键,电子式

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）该氮氢化合物中N（H）=

32×12.5%

1

=4，故分子中N（N）=

32-4

14

=2，该氮氢化合物为N₂H₄，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对；
（2）①N₂H₆SO₄为离子晶体，含有离子键、共价键和配位键；
②N₂H₆²⁺是由中性分子 N₂H₄ 结合2个质子形成的，相当于故N₂H₆²⁺相当于二元酸，碱性溶液中质子与氢氧根结合生成水；
（3）本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键．

解答： 解：（1）该氮氢化合物中N（H）=

32×12.5%

1

=4，故分子中N（N）=

32-4

14

=2，该氮氢化合物为N₂H₄，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对，其电子式为，
故答案为：；
（2）①N₂H₆SO₄为离子晶体，含有离子键、共价键和配位键，不存在范德华力，故答案为：d；
②N₂H₆²⁺是由中性分子 N₂H₄ 结合2个质子形成的，相当于故N₂H₆²⁺相当于二元酸，碱性溶液中反应的离子方程式为N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
故答案为：N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
（3）注意氢键的形成条件及成键元素（N、O、F、H），本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH₄⁺，故答案为：c．

点评：本题考查考查原子结构与性质，涉及化学键的类型和判断等知识，综合考查学生的分析能力和基本概念的综合运用能力，为高考常见题型和高频考点，注意相关基础知识的学习，难度中等．