Question

[化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氮元素可以形成多種分子和離子，如NH₃、N₂H₄、N₃^-、NH₄⁺、N₂H₆²⁺等．
回答以下問題：
（1）某元素原子與N₃^-含有相同的電子數(shù)，其基態(tài)原子的價電子排布式是

 

．
（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分子中的一個氫原子被一NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．NH₃分子的空間構(gòu)型是

 

； N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是

 

（4）胼能與硫酸反應(yīng)生成N₂H₆S0₄．N₂H₆S0₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆S0₄的晶體內(nèi)不存在

 

（填標(biāo)號）
a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵 d．范德華力
（5）NH₃、N₂H₄、NH₄⁺、N₂H₆²⁺四種微粒中，能形成氫鍵的有

 

；不能作為配位體的有

 

．

Answer 1

分析：（1）某元素原子與N₃^-含有相同的電子數(shù)，則該元素的電子數(shù)為22，先寫出基態(tài)原子的電子排布式，然后寫出價電子排布式；
（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）根據(jù)分子中δ鍵數(shù)目與孤電子對數(shù)目判斷；
（4）根據(jù)硫酸銨晶體中存在的化學(xué)鍵判斷；
（5）氫鍵的形成原因是孤電子對與原子核之間的引力，這就要求另一個條件為原子核要小，所以一般為O，N，F(xiàn)原子，像NH₃有一對孤電子對，N₂H₄有兩對孤電子對．所以NH₃，N₂H₄等能形成氫鍵，而NH₄⁺，N₂H₆²⁺  中孤電子對都與H⁺離子共用，從而也就沒有了孤電子對；沒有孤電子對不能形成配位體．

解答：解：（1）某元素原子的電子數(shù)為22，該元素基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，價電子排布式為：3d²4s²，故答案為：3d²4s²；
（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）NH₃分子中N原子形成3個δ鍵，且有1個孤電子對，則為三角錐形，由于N₂H₄分子中N原子所形成共價鍵的數(shù)目與NH₃相同，故其原子軌道的雜化類型與NH₃中的N原子一樣，也是sp³雜化；
故答案為：三角錐形；sp³雜化；
（4）N₂H₆SO₄和（NH₄）₂SO₄都是離子晶體，N₂H₆ ²⁺和SO₄^2-之間存在離子鍵，N₂H₆²⁺中N和H之間形成6個共價鍵（其中2個配位鍵），N和N之間形成共價鍵，SO₄^2-中S和O之間形成共價鍵，不含范德華力，
故選：d；
（5）氫鍵的形成原因是孤電子對與原子核之間的引力，這就要求另一個條件為原子核要小，所以一般為O，N，F(xiàn)原子，像NH₃有一對孤電子對，N₂H₄有兩對孤電子對．所以NH₃，N₂H₄等能形成氫鍵，而NH₄⁺，N₂H₆²⁺ 中孤電子對都與H⁺離子共用，從而也就沒有了孤電子對；不能作為配位體的有NH₄⁺，N₂H₆²⁺，
故答案為：NH₃，N₂H₄；NH₄⁺，N₂H₆²⁺．

點評：本題主要考查了電子排布式、第一電離，分子結(jié)構(gòu)與雜化方式，同時把氫鍵的來龍去脈和特點進行了徹底考查，是一道難得的好題．