Question

氮元素可以形成多種化合物。回答以下問題：
(1)基態氮原子的電子排布式是____________。
(2)C、N、O三種元素第一電離能從小到大的順序是______________。
(3)肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被—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，燃燒時發生的反應是：
N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g)         ΔH＝－1038.7 kJ·mol^－1
若該反應中有2 mol N—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。
③肼能與硫酸反應生成N₂H₆SO₄。N₂H₆SO₄晶體類型與硫酸銨相同，則N₂H₆SO₄的晶體內不存在__________________(填標號)。
a．范德華力　　　　　b．共價鍵         c．配位鍵          d．離子鍵

Answer 1

(1)1s²2s²2p³     (2)C  O  N
(3)①三角錐型　sp³　②1.5　③a      2b³:a³（2分）；3:2（2分）

（1）根據構造原理可寫出基態氮原子的價電子排布式是2s²2p³。
（2）非金屬性越強，第一電離能越大。但由于N中的2p是半充滿，穩定性強，所以第一電離能大于O的，順序為N＞O＞C。
（3）①NH₃分子中中心原子含有1對孤對電子，所以是三角錐形結構。NH₃中氮原子軌道的雜化類型是sp³，而肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被—NH₂（氨基）取代形成的，所以N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是sp³，這個與H₂O，H₂O₂中O的雜化類型都是sp³的道理是一樣的。②根據反應式可知，當反應中有2mol N－H鍵斷裂時，必然會生成0.75mol氮氣。由于三鍵中含有2個π鍵，所以形成的π鍵有1.5mol。
③硫酸銨是離子化合物，含有離子鍵、極性鍵、配位鍵。但沒有范德華力。所以答案選a。