Question

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：

(1)基态氮原子的电子排布式是____________。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从小到大的顺序是______________。

(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)          ΔH＝－1038.7 kJ·mol^－1

若该反应中有2 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的晶体内不存在__________________(填标号)。

a．范德华力　　　　　b．共价键         c．配位键          d．离子键

Answer

(1)1s22s22p3     (2)C  O  N

(3)①三角锥型 sp3 ②1.5 ③a      2b3:a3（2分）；3:2（2分）

【解析】（1）根据构造原理可写出基态氮原子的价电子排布式是2s22p3。

（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于N中的2p是半充满，稳定性强，所以第一电离能大于O的，顺序为N＞O＞C。

（3）①NH3分子中中心原子含有1对孤对电子，所以是三角锥形结构。NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3，而肼(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，所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3，这个与H2O，H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。②根据反应式可知，当反应中有2mol N－H键断裂时，必然会生成0.75mol氮气。由于三键中含有2个π键，所以形成的π键有1.5mol。

③硫酸铵是离子化合物，含有离子键、极性键、配位键。但没有范德华力。所以答案选a。