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氨易溶于水的原因是__________________（写出两点即可）

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.离子键     b.共价键     c.配位键     d.范德华力

（4）HCN的空间构型为_______

（5）尿素的化学式为CO（NH₂）₂，则碳原子的杂化轨道类型为__________________

Answer

2s22p3 N＞O＞C 三角锥形 sp3 氨和水都是极性分子，相似相容；氨与水分子间可形成氢键；氨与水可发生反应（任意两点即可） d 直线 sp2

【解析】(1)基态氮原子的原子序数是7，则其价电子排布式是2s22p3；(2)非金属性越强，第一电离能越大，但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C；(3)①NH3分子中价层电子对数＝，含有一对孤对电子，所以氨气的空间构型是三角锥形；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，所以根据氨气的结构可判断N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3；②氨和水都是极性分子，相似相容，氨与水分子间可形成氢键，氨与水可发生反应，所以氨易溶于水；③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，由于硫酸铵中存在离子键、共价键和配位键，则N2H6SO4的晶体内不存在的是范德华力，答案选d；（4）HCN的结构式为H－C≡N，所以空间构型为直线形；（5）尿素的化学式为CO（NH2）2，碳氧之间形成双键，碳氮之间形成单键，则碳原子的杂化轨道类型为sp2。