化学
氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物.(1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,其原理是:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g),若反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有mol,N2H4的沸点比C2H6的主要原因是.(2)F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3,NF3分子的空间构型为.(3)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图.写出该反应的化学方程式:.(4)叠氮化钠(NaN3)分解反应为:2NaN3(s)=2Na(

2020-02-08

氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物.
(1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,其原理是:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g),若反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有___mol,N2H4的沸点比C2H6的主要原因是___.
(2)F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3,NF3分子的空间构型为___.
(3)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图.写出该反应的化学方程式:___.
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(4)叠氮化钠(NaN3)分解反应为:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),下列有关说法正确的是
___(填序号).
a.常温下,N2很稳定,是因为N的电离能大
b.钠晶胞结构见图2,每个晶胞含有5个钠原子
c.第一电离能(I1):N>O>P>S
d.NaN3与KN3结构类似,晶格能:NaN3<KN3
(5)配合物Y的结构见图3,Y中含有___(填序号);
a.极性共价键    b.非极性共价键    c.配位键    d.氢键
Y中碳原子的杂化方式有___.
优质解答
(1)1mol氮气分子中含有2molπ键,若该反应中有4mol-H键断裂,即有1mol肼参加反应,生成1.5mol氮气,所以形成的π键有1.5mol×2=3mol,N2H4分子间可形成氢键,而乙烷分子间不能形成氢键,分子间含有氢键的沸点较高,所以N2H4沸点(113.5℃)比乙烷沸点(-88.6℃)高得多,
故答案为:3;N2H4间能形成分子间氢键;
(2)NF3中含有3个δ键,且孤电子对数为
5-3
2
=1,则应为sp3杂化,空间构型为三角锥形,
故答案为:三角锥形;
(3)该晶胞中铁原子个数=8×
1
8
,氮原子个数是1,所以氮化铁的化学式是Fe4N,铁和氨气在640℃可发生置换反应生成氮气和氮化铁,所以该反应方程式为:8Fe+2NH3
 640℃ 
.
 
2Fe4N+3H2
故答案为:8Fe+2NH3
 640℃ 
.
 
2Fe4N+3H2
(4)a.氮气中存在N≡N,N≡N的键能很大,不容易断裂,所以N2很稳定,故a错误;
b.钠晶胞中Na占据8个顶点和中心,根据均摊法确定其晶胞中的原子数为:8×
1
8
+1=2,故b错误;
c.非金属性越强,第一电离能越大,同周期从左到右第一电离能增大,第IIA与第IIIA,第VA族与第VIA反常,所以第一电离能:N>O>P>S,故c正确;
d.离子半径越小,晶格能越大,半径:Na+<K+,则晶格能:NaN3>KN3,故d错误;
故答案为:c;
(5)根据图可知碳碳间形成非极性共价键、碳氮间为极性共价键,氮镍间为配位键,氧氢间形成氢键,根据图可知,碳碳间形成单键,为sp3杂化,有的碳碳间形成双键,为sp2杂化,
故答案为:abcd;sp3、sp2
(1)1mol氮气分子中含有2molπ键,若该反应中有4mol-H键断裂,即有1mol肼参加反应,生成1.5mol氮气,所以形成的π键有1.5mol×2=3mol,N2H4分子间可形成氢键,而乙烷分子间不能形成氢键,分子间含有氢键的沸点较高,所以N2H4沸点(113.5℃)比乙烷沸点(-88.6℃)高得多,
故答案为:3;N2H4间能形成分子间氢键;
(2)NF3中含有3个δ键,且孤电子对数为
5-3
2
=1,则应为sp3杂化,空间构型为三角锥形,
故答案为:三角锥形;
(3)该晶胞中铁原子个数=8×
1
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,氮原子个数是1,所以氮化铁的化学式是Fe4N,铁和氨气在640℃可发生置换反应生成氮气和氮化铁,所以该反应方程式为:8Fe+2NH3
 640℃ 
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2Fe4N+3H2
故答案为:8Fe+2NH3
 640℃ 
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2Fe4N+3H2
(4)a.氮气中存在N≡N,N≡N的键能很大,不容易断裂,所以N2很稳定,故a错误;
b.钠晶胞中Na占据8个顶点和中心,根据均摊法确定其晶胞中的原子数为:8×
1
8
+1=2,故b错误;
c.非金属性越强,第一电离能越大,同周期从左到右第一电离能增大,第IIA与第IIIA,第VA族与第VIA反常,所以第一电离能:N>O>P>S,故c正确;
d.离子半径越小,晶格能越大,半径:Na+<K+,则晶格能:NaN3>KN3,故d错误;
故答案为:c;
(5)根据图可知碳碳间形成非极性共价键、碳氮间为极性共价键,氮镍间为配位键,氧氢间形成氢键,根据图可知,碳碳间形成单键,为sp3杂化,有的碳碳间形成双键,为sp2杂化,
故答案为:abcd;sp3、sp2
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