Question

（1）氧元素的氫化物除H₂O外，還有H₂O₂；碳元素的氫化物除CH₄外，還有C₂H₆；氮元素的氫化物除NH₃外，還有含2個(gè)氮原子的分子的化學(xué)式為

 

，其沸點(diǎn)比氨氣

 

（填“高”或“低”），該氫化物與足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

（2）類似于碳原子，氮原子間也可形成鏈狀結(jié)構(gòu)．某鏈狀結(jié)構(gòu)氮?dú)浠�合物中，氮原子間只以N-N單鍵形式連接形成氫化物．該系列氮?dú)浠�合物化學(xué)通式為

 

（n表示氮原子個(gè)數(shù)）
（3）生活中廣泛使用烴類物質(zhì)（C_mH_n）燃料，火箭發(fā)射時(shí)的高能燃料常用氮?dú)浠�合物，比如肼N₂H₄．2014年10月31日在測(cè)試飛行時(shí)墜毀的維珍銀河公司“太空船2號(hào)”商業(yè)載人飛船用N₂H₄燃料，但助燃劑選擇不當(dāng)據(jù)說是事故原因之一．經(jīng)分析該助燃劑分子由氮、氧原子組成，分子中原子最外層電子總數(shù)和CO₂分子中原子最外層電子總數(shù)相同．該助燃劑的化學(xué)式為

 

．上述燃燒反應(yīng)產(chǎn)物綠色、環(huán)保，書寫該燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（4）分子式為N₄的氮元素同素異形體，結(jié)構(gòu)等同于白磷，N₄中每個(gè)原子滿足最外層8e^-結(jié)構(gòu)．則1molN₄中含有

 

對(duì)共用電子對(duì)．已知NH₃、-NH₂、-NH、-N一定條件下都可以和H⁺結(jié)合．則N₄和足量的H⁺反應(yīng)生成的粒子的化學(xué)式為

 

．化學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種化學(xué)式為N₄H₄的離子化合物，一定條件下1mol N₄H₄熔融電離生成兩種離子，其中一種為NH₄⁺，則該物質(zhì)熔融時(shí)的電離方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氮族元素簡(jiǎn)介,化學(xué)方程式的書寫,過氧化氫

專題：

分析：（1）依據(jù)信息結(jié)合常識(shí)判斷含2個(gè)氮原子的分子為肼；依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量大小判斷其熔沸點(diǎn)，然后書寫化學(xué)反應(yīng)方程式即可；
（2）每個(gè)N原子能形成3個(gè)共價(jià)鍵，可以和氮原子、氫原子都能形成共價(jià)鍵，利用數(shù)學(xué)歸納法確定其通式；
（3）依據(jù)該N、O化合物與二氧化碳屬于等電子體，推斷出該氧化物即可；綠色環(huán)保，氮的燃燒產(chǎn)物為氮?dú)夥�合題意，據(jù)此書寫即可；
（4）白磷分子為正四面體，每個(gè)邊都代表一個(gè)P-P鍵，所以共6個(gè)P-P共價(jià)鍵，據(jù)此推斷即可；N₄中每個(gè)原子滿足最外層8e^-結(jié)構(gòu)，還含有1對(duì)孤對(duì)電子，每個(gè)N原子還能單獨(dú)結(jié)合1個(gè)H離子，據(jù)此解答即可；依據(jù)題意，結(jié)合氮元素、H元素守恒書寫電離方程式即可．

解答： 解：（1）含2個(gè)氮原子的分子為肼，化學(xué)式為N₂H₄；由于其相對(duì)分子質(zhì)量較氨氣大，故熔沸點(diǎn)比氨氣高，肼與HCl反應(yīng)方程式為N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂，
故答案為：N₂H₄；高；N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂；
（2）當(dāng)?shù)�原子個(gè)數(shù)為1時(shí)，氫原子個(gè)數(shù)為3，
當(dāng)?shù)�原子個(gè)數(shù)為2時(shí)，氫原子個(gè)數(shù)為4，
當(dāng)?shù)�原子個(gè)數(shù)為3時(shí)，氫原子個(gè)數(shù)為5，
當(dāng)?shù)�原子個(gè)數(shù)為4時(shí)，氫原子個(gè)數(shù)為6，
當(dāng)?shù)�原子個(gè)數(shù)為n時(shí)，氫原子個(gè)數(shù)為n+2，
所以其通式為N_nH _n+2（n≥1且n為正整數(shù)），
故答案為：N_nH _n+2（n≥1且n為正整數(shù)）；
（3）該助燃劑分子由氮、氧原子組成，分子中原子最外層電子總數(shù)和CO₂分子中原子最外層電子總數(shù)相同，故該助燃劑為：N₂O，由于該反應(yīng)產(chǎn)物綠色環(huán)保，故N的產(chǎn)物應(yīng)為氮?dú)�，依�?jù)氧化還原反應(yīng)原理書寫，化學(xué)反應(yīng)方程式為：N₂H₄+2N₂O=3N₂+2H₂O，故答案為：N₂O；N₂H₄+2N₂O=3N₂+2H₂O；
（4）白磷分子為正四面體，每個(gè)邊都代表一個(gè)P-P鍵，所以共6個(gè)P-P共價(jià)鍵，N₄的結(jié)構(gòu)等同于白磷，故1molN₄中含有6molN-N鍵，N₄中每個(gè)原子滿足最外層8e^-結(jié)構(gòu)，還含有1對(duì)孤對(duì)電子，每個(gè)N原子還能提供1個(gè)空軌道，結(jié)合1個(gè)H離子，故可以形成N₄H₄⁴⁺，1mol N₄H₄熔融電離生成兩種離子，其中一種為NH₄⁺，依據(jù)N元素與H元素守恒得知另外一種離子應(yīng)為：N₃^-，電離方程式為：N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-，故答案為：6N_A；N₄H₄⁴⁺；N₄H₄=NH₄⁺+N₃^-．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是氮元素及其化合物，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，難度較大．