Question

Ⅰ．氮元素可以形成多種化合物．回答以下問題：
（1）基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布圖是

 

．
（2）C、N、O 三種元素第一電離能從大到小的順序是

 

．
（3）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃ 分子中的一個(gè)氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．
①NH₃ 分子的空間構(gòu)型是

 

；N₂H₄ 分子中氮原子軌道的雜化類型是

 

．
②肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：
N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ?mol^-1
若該反應(yīng)中有4mol N-H 鍵斷裂，則形成的π 鍵有

 

mol．
Ⅱ．金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛．
（4）第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni 相同且電負(fù)性最小的元素是

 

．
（5）甲醛（H₂C=O）在Ni 催化作用下加氫可得甲醇（CH₃OH）．甲醛分子內(nèi)C 原子的雜化方式為

 

．
Ⅲ．氮可以形成多種離子，如N^3-，NH₂^-，N₃^-，NH₄⁺，N₂H₅⁺，N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺與N₂H₆²⁺是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的，類似于NH₄⁺，因此有類似于 NH₄⁺的性質(zhì)．
（6）寫出N₂H₆²⁺與堿溶液反應(yīng)的離子方程式

 

；
（7）寫出N₃^-等電子體物質(zhì)的化學(xué)式

 

；（一種）

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）N原子核外有7個(gè)電子，最外層有5個(gè)電子，根據(jù)原子軌道中電子的填充規(guī)則畫出其價(jià)電子排布圖；
（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（3）①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型和原子的雜化方式；
②根據(jù) N-H的物質(zhì)的量求出N₂H₄的物質(zhì)的量，再求N₂的物質(zhì)的量，1molN₂中含有2molπ鍵；
（4）Ni原子有2個(gè)未成對電子，第二周期有2個(gè)未成對電子的元素有C、O元素，同一周期，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
（5）根據(jù)價(jià)層電子對互斥模型判斷；
（6）中N₂H₆²⁺中N的化合價(jià)為+4價(jià)，N₂H₆²⁺是由中性分子 N₂H₄ 結(jié)合2個(gè)質(zhì)子形成的，相當(dāng)于故N₂H₆²⁺相當(dāng)于二元酸，堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式為N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
（7）含有22個(gè)電子的多原子物質(zhì)有N₂O、CO₂、CNO^-、BeF₂、CaH₂、C₃H₄等．

解答： 解：（1）氮原子的電子排布式1s²2s²2p³，其價(jià)層電子排布圖為，故答案為：；
（2）C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（3）①NH₃分子中氮原子含有3個(gè)共價(jià)鍵和一個(gè)孤電子對，所以空間構(gòu)型是三角錐型；N₂H₄分子中氮原子的加成電子對=3+1=4，含有一個(gè)孤電子對，N原子軌道的雜化類型是sp³，
故答案為：三角錐型；sp³；
②反應(yīng)中有4mol N-H 鍵斷裂，則反應(yīng)的N₂H₄為1mol，反應(yīng)生成的N₂為1.5mol，已知1molN₂中含有2molπ鍵，所以形成的π 鍵有3mol，故答案為：3；
（4）Ni原子有2個(gè)未成對電子，第二周期有2個(gè)未成對電子的元素是C和O元素，電負(fù)性較小的是C元素，故答案為：C；
（5）甲醛（H₂C=O）分子內(nèi)碳原子形成3個(gè)σ鍵，無孤對電子，雜化方式為sp²雜化，故答案為：sp²；
（6）中N₂H₆²⁺中N的化合價(jià)為+4價(jià)，N₂H₆²⁺是由中性分子N₂H₄結(jié)合2個(gè)質(zhì)子形成的，故N₂H₆²⁺相當(dāng)于二元酸，故在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式為N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O，故答案為：N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
（7）含有22個(gè)電子的多原子物質(zhì)有N₂O、CO₂、CNO^-、BeF₂、CaH₂、C₃H₄等，故答案為：N₂O．

點(diǎn)評：本題考查了電子排布圖、第一電離能的比較、電負(fù)性的比較、分子空間構(gòu)型的判斷、原子的雜化方式的判斷等知識點(diǎn)，題目涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，難度中等，注意分子空間構(gòu)型的判斷及原子雜化方式的判斷是高考的熱點(diǎn)．