Question

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。

①NH₃分子的空间构型是____________；N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是________。

②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。

③肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄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)(2012·新课标全国节选)ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

①H₂Se的酸性比H₂S________(填“强”或“弱”)。气态SeO₃分子的立体构型为____________，SO离子的立体构型为____________。

②H₂SeO₃的K₁和K₂分别为2.7×10^－3和2.5×10^－8，H₂SeO₄第一步几乎完全电离，K₂为1.2×10^－2，请根据结构与性质的关系解释：

H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：______________________________________

_________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)①NH₃分子中氮原子的杂化方式为sp³杂化，其分子的空间构型为三角锥形；氨基(—NH₂)中氮原子的杂化方式也为sp³杂化，其分子的空间构型为Ⅴ形。N₂H₄的结构为H₂N—NH₂，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为sp³杂化。

②1个N₂H₄分子含有4个N—H键，即4 mol N—H键断裂同时生成1.5 mol N₂，N₂的结构式为N≡N，含1个σ键和2个π键，所以会形成3 mol π键。

③N₂H₆SO₄和(NH₄)₂SO₄都是离子晶体，N₂H和SO之间存在离子键，N₂H中N和H之间形成6个共价键(其中2个配位键)，N和N之间形成共价键，SO中S和O之间形成共价键，不含范德华力。

(2)①Se的原子半径大于S的原子半径，H₂Se与H₂S相比，H₂Se中Se原子对H原子的作用力较弱，H₂Se在水中更容易电离出H^＋，所以其酸性较强；SeO₃中Se原子采取sp²杂化且有3个配位原子，故其立体构型为平面三角形；SO中S原子采取sp³杂化且有3个配位原子，故其立体构型为三角锥形。②H₂SeO₃中Se为＋4价，而H₂SeO₄中Se为＋6价，Se的正电性更高，导致Se—O—H中O原子的电子向Se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H^＋，即酸性越强。

答案　(1)①三角锥形　sp³　②3　③d　(2)①强　平面三角形　三角锥形　②H₂SeO₃和H₂SeO₄可表示为(HO)₂SeO和(HO)₂SeO₂，H₂SeO₃中的Se为＋4价，而H₂SeO₄中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H^＋