Question

2010年浙江省高考理综化学卷第25题，考查了汽车安全气囊中的化学物质成分，其中一种是叠氮化钠，化学式为NaN₃，属盐类物质．HN₃?H⁺+N₃^-，N₃^-可称为类卤离子．回答下列问题：
（1）HN₃的化学名称为

 

；N₃^-与中学课本中学过的一种常见气体分子互为等电子体（等电子体结构相似），写出N₃^-的空间构型

 

，结构式为

 

．
（2）酸性HN₃

 

（填“＞”或“＜”）HX（卤化氢）；热稳定性HN₃

 

HX（填“＞”或“＜”）．
（3）HN₃与硝酸银溶液作用，可得一种不溶于水的白色固体，该固体加热时，会发生爆炸．写出该白色固体加热爆炸的化学方程式：

 

．
（4）以金属Cu、石墨作电极，以盐酸、HN₃混合溶液作电解质溶液组成原电池，正极有气泡产生；一段时间后电流减弱，在负极周围滴入几滴浓盐酸后又使电流增大，写出原电池的电极反应式，正极反应式

 

，负极反应式

 

．

Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律,电解原理

专题：化学键与晶体结构,电化学专题

分析：（1）根据叠氮化钠，化学式为NaN₃判断HN₃的化学名称为叠氮化氢或叠氮酸，与N₃^-互为等电子体的常见粒子有N₂O、CO₂等，根据等电子体的性质判断；
（2）根据HN₃?H⁺+N₃^-，判断叠氮酸为弱酸；卤化氢除HF为弱酸，其余都为强酸，叠氮酸受撞击就爆炸，热稳定性与化学键的键型有关，π键不及σ键稳定；
（3）HN₃与硝酸银溶液作用，可得一种不溶于水的白色固体为叠氮化银，叠氮化银分解生成银和氮气；
（4）根据原电池的工作原理解答，正极发生氧化反应，负极发生还原反应；

解答： 解：（1）根据叠氮化钠，化学式为NaN₃判断HN₃的化学名称为叠氮化氢或叠氮酸，1个N含有7个电子，故N₃^-有22个电子，含有22个电子的多原子物质常见气体有CO₂，等电子体的结构相似，CO₂为直线型分子结构式为O=C=O，则N₃^-的构型为直线形，三个N原子以直线相连，结构式为：[N=N=N]^-或[N-N=N]^-，
故答案为：叠氮化氢或叠氮酸；直线型；[N=N=N]^-，或[N-N=N]^-；
（2）叠氮酸在水中略有电离，为弱酸，HN₃?H⁺+N₃^-，卤化氢除HF为弱酸，其余都为强酸，所以酸性HN₃＜HX，HN₃的结构式为N=N=N-H，分子中有一个三中心四电子的离域

π

4 3

键，HX中只有共价单键，所以热稳定性HN₃＜HX，
故答案为：HN₃＜HX；HN₃＜HX；
（3）HN₃与硝酸银溶液作用，发生复分解反应生成叠氮化银和硝酸，叠氮化银受热分解生成银和氮气，化学方程式为：2AgN₃

△   .

2Ag+3N₂↑，
故答案为：2AgN₃

△   .

2Ag+3N₂↑；
（4）以金属Cu、石墨作电极，以盐酸、HN₃混合溶液作电解质溶液组成原电池，原电池的正极发生氧化反应，溶液中大量氢离子，氢离子得到电子所以正极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，一段时间后电流减弱，在负极周围滴入几滴浓盐酸说明向负极提供氯离子，所以负极发生：Cu-e^-+C1^-=CuCl↓，
故答案为：正极：2H⁺+2e^-=H₂↑；负极：Cu-e^-+C1^-=CuCl↓；

点评：本题考查叠氮酸及其盐的性质，侧重分子结构与性质的考查，注意利用题干信息结合杂化等物质结构理论进行解答，题目难度较大．