Question

（8分）氮元素可以形成多种化合物。

回答以下问题：

（1）基态氮原子的价电子排布式是　　　　　。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是　　　。

（3）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）△H＝－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N₂H₆SO_4，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

Answer

（1） 2s22p3   （2）  N＞O＞C   （3）① ；三角锥形；sp3  ② 3   ③  D

【解析】（1）根据构造原理可知，氮的价电子排布式为2s22p3。

（2）非金属性越强，第一电离能越大。由于氮原子的2p轨道单质是半充满状态，所以第一电离能大小顺序为N＞O＞C 。

（3）①氨气分子中中心原子氮原子含有1对孤对电子，所以是三角锥形结构。所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3杂化。

②1分子肼中含有4个N－H键，所以反应中有4 mol N－H键断裂时，能生成1.5mol氮气。由于三键是由2个π键和1个δ键形成的，所以成的π键有1.5mol×2＝3mol。

③硫酸铵中含有离子键、极性键和配位键，不存在范德华力，所以答案选D。