Question

（12分）（1）氧元素的氢化物除H₂O外，还有H₂O₂；碳元素的氢化物除CH₄外，还有C₂H₆；氮元素的氢化物除NH₃外，还有含2个氮原子的分子的化学式为       ，其沸点比氨气    （填“高”或“低”），该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为              。

（2）类似于碳原子，氮原子间也可形成链状结构。某链状结构氮氢化合物中，氮原子间只以N-N单键形式连接形成氢化物。该系列氮氢化合物化学通式为       （n表示氮原子个数）。

（3）生活中广泛使用烃类物质（C_mH_n）燃料，火箭发射时的高能燃料常用氮氢化合物，比如肼N₂H₄。2014年10月31日在测试飞行时坠毁的维珍银河公司“太空船2号”商业载人飞船用N₂H₄燃料，但助燃剂选择不当据说是事故原因之一。经分析该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO₂分子中原子最外层电子总数相同。该助燃剂的化学式为       。上述燃烧反应产物绿色、环保，书写该燃烧反应的化学方程式为             。

（4）分子式为N₄的氮元素同素异形体，结构等同于白磷，N₄中每个原子满足最外层8e^-结构。则1molN₄中含有     对共用电子对。已知NH₃、-NH₂、、一定条件下都可以和H⁺结合。则N₄和足量的H⁺反应生成的粒子的化学式为          。化学家发现一种化学式为N₄H₄的离子化合物，一定条件下1mol N₄H₄熔融电离生成两种离子，其中一种为NH₄⁺，则该物质熔融时的电离方程式为          。

Answer

（1）N2H4；高；N2H4+2HCl＝N2H6Cl2 （2）NnHn+2 （3）N2O；N2H4+2N2O＝3N2+2H2O

（4）6NA ；N4H44+；N4H4＝NH4++N3-

【解析】

试题分析：（1）氮元素的氢化物除NH3外，还有含2个氮原子的分子的化学式为N2H4；由于分子间作用力大于氨气的分子间作用力，所以其沸点比氨气高。根据氨气与盐酸反应的方程式可知该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为N2H4+2HCl＝N2H6Cl2。

（2）如果n＝1，则该物质是氨气，如果n＝2，则该物质是N2H4，即差值为NH2，所以其通式可表示为NnHn+2。

（3）经分析该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO2分子中原子最外层电子总数相同。CO2分子中原子最外层电子总数是16个，由于氮元素和氧元素的最外层电子数分别是5和6，则该助燃剂的化学式为N2O。上述燃烧反应产物绿色、环保，这说明生成物是水和氮气，则该燃烧反应的化学方程式为N2H4+2N2O＝3N2+2H2O。

（4）分子式为N4的氮元素同素异形体，结构等同于白磷，N4中每个原子满足最外层8e-结构，这说明每个氮原子各提供3各电子参与共价键的形成，因此1molN4中含有6 NA对共用电子对。已知NH3、-NH2、、一定条件下都可以和H+结合。由于分子中每个氮原子均含有一对没有参与成键的电子对，因此可以结合4和氢离子，则N4和足量的H+反应生成的粒子的化学式为N4H44+。一定条件下1mol N4H4熔融电离生成两种离子，其中一种为NH4+，则根据原子守恒和电荷守恒可知另一种阴离子是N3-，所以该物质熔融时的电离方程式为N4H4＝NH4++N3-。

考点：考查物质组成与结构、化学键、电离方程式等有关判断