Question

叠氮化合物是一类重要的化合物，其中氢叠氮酸（HN₃）是一种弱酸，其分子结构可表示为H—N=N≡N，肼（N₂H₄）被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸（HN₃），发生的反应为N₂H₄+HNO₂=2H₂O+HN₃。HN₃的酸性和醋酸相近，可微弱电离出H⁺和N₃^-。试回答下列问题：

（1）下列有关说法正确的是___（填序号）。

A.HN₃中含有5个σ键

B.HN₃中的三个氮原子均采用sp²杂化

C.HN₃、HNO₂、H₂O、N₂H₄都是极性分子

D.N₂H₄沸点高达113.5℃，说明肼分子间可形成氢键

（2）叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物，如[Co(N₃)(NH₃)₅]SO₄，在该配合物中钴显___价；根据价层电子对互斥理论判断SO₄^2-的空间构型为___。

（3）与N₃^-互为等电子体的分子有___（写两种即可）。

Answer

CD +3 正四面体形 CO2、CS2

【解析】

（1）A．根据HN3的分子结构可知，HN3分子中存在3个σ键，故A错误；

B．HN3分子中连接三键的氮原子为sp杂化，故B错误；

C．HN3、HNO2、H2O、N2H4分子的正、负电荷中心不重合，都是极性分子，故C正确；

D．N2H4为分子化合物，N元素电负性较高，能够形成分子间氢键，分子间氢键的存在会使物质的熔、沸点升高，故D正确；

故答案为：CD；

（2）[Co(N3)(NH3)5]SO4中带1个单位负电荷，NH3不带电荷，带2个单位负电荷，根据化合物中元素化合价的代数和等于零可知，[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴显+3价；硫酸根离子中S原子的价层电子对数为，无孤电子对，故其空间构型为正四面体形；

（3）互为等电子体的粒子必须满足两个条件：①所含原子总数相等；②所含价电子总数相等，价电子总数为3×5+1=16，因此与互为等电子体的分子有CO2、CS2。