Question

17．液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料，还可用作医药和农药的原料．液氨在国防工业中，用于制造火箭、导弹的推进剂．液氨在气化后转变为气氨，能吸收大量的热，被誉为“冷冻剂”．回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是2s²2p³．
（2）NH₃分子的空间构型是三角锥形；NH₃极易溶于水，其原因是氨气是极性分子，与水分子形成氢键、与水反应．
（3）将氨气通入CuSO₄溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液．该过程中微粒的变化是：[Cu（H₂O）₆]²⁺→Cu（OH）₂→[Cu（NH₃）₄]²⁺．[Cu（H₂O）₆]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺中共同含有的化学键类型是共价键、配位键．
（4）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．
①肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ•mol^-1
若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有3mol．
②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d（填标号）
A．持离子键         b．共价键            c．配位键          d．范德华力．

Answer 1

分析 （1）氮是7号元素，最外层有5个电子，据此写价电子排布式；
（2）根据价层电子对互斥模型判断分子空间构型，根据中心原子价层电子对数判断杂化方式；氨气属于极性分子，易溶于极性溶剂，而且氨气与水能形成氢键，氨气与水反应生成一水合氨；
（3）含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键；
（4）①若该反应中有4mol N-H键断裂，即有1molN₂H₄参加反应，生成1.5molN₂，据此计算π键；
②根据硫酸铵中存在的化学键确定N₂H₆SO₄晶体中存在的化学键．

解答 解：（1）氮是7号元素，最外层有5个电子，所以价电子排布式为2s²2p³，故答案为：2s²2p³；
（2）在NH₃分子中，有3个N-H键，和一对孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断分子空间构型为三角锥型；氨气属于极性分子，易溶于极性溶剂水中，而且氨气与水能形成氢键，氨气与水反应生成一水合氨，所以NH₃极易溶于水；
故答案为：三角锥型；氨气是极性分子，与水分子形成氢键、与水反应；
（3）水分子或氨气分子中都存在极性键，Cu原子和水分子或氨气分子之间存在配位键，所以[Cu（H₂O）₆]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺中都含有配位键，极性共价键，故答案为：配位键和极性共价键；
（4）①反应中有4mol N-H键断裂，即有1molN₂H₄参加反应，生成1.5molN₂，则形成的π键有3mol，
故答案为：3；
②N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，可见它是离子晶体，晶体内存在离子键、配位键、极性共价键，肯定不存在范德华力，
故答案为：d．

点评 本题考查了原子轨道杂化方式、微粒空间构型的判断、物质的量的计算等知识点，根据价层电子对互斥理论、物质之间的反应等知识点来分析解答，易错点是（1），此处是价电子排布式不是电子排布式，很多同学审题不细心而导致错误，为易错点．