Question

氮元素可以形成多种分子和离子，如NH3、N2H4、N3-、NH4+、N2H62+等．回答以下问题：（1）N的基态原子中，

氮元素可以形成多种分子和离子，如NH3、N2H4、N3-、NH4+、N2H62+等．回答以下问题：（1）N的基态原子中，有______个运动状态不同的未成对电子．（2）某元素原子与N3-含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布式是______．（3）NH3、N2H4、NH4+、N2H62+四种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有______；不能作为配位体的有______．（4）纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是______．（5）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．①N2H4分子中氮原子的杂化类型是______．②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）若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有______mol．（6）肼能与硫酸反应生成N2H6SO4．N2H6SO4化合物类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4 内微粒间作用力不存在______（填标号）a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力．

Answer 1

（1）氮原子能量最低排布是：，有3个运动状态不同的未成对电子，故答案为：3；
（2）某元素原子的电子数为22，该元素基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，价电子排布式为：3d²4s²；
故答案为：3d²4s²；
（3）氢键的形成原因是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为O，N，F原子，像NH₃有一对孤电子对，N₂H₄有两对孤电子对．所以NH₃，N₂H₄等能形成氢键，而NH₄⁺，N₂H₆²⁺ 中孤电子对都与H⁺离子共用，从而也就没有了孤电子对；不能作为配位体的有NH₄⁺，N₂H₆²⁺，
故答案为：NH₃，N₂H₄；NH₄⁺，N₂H₆²⁺．
（4）HN₃分子间存在氢键，所以HN₃在常温下是一种液体，但沸点较高；
故答案为：HN₃分子间存在氢键；
（5）①由于N₂H₄分子中N原子形成3个δ键，且有1个孤电子对，N原子sp³杂化；
故答案为：sp³；  
②N₂O₄+2N₂H₄═3N₂+4H₂O，若该反应中有4mol N-H键断裂，即有1mol N₂H₄参加反应，生成1.5mol N₂，形成π键的物质的量为2×1.5mol=3mol；
故答案为：3；
（6）③肼与硫酸反应的离子方程式为N₂H₄+2H⁺═N₂H₆²⁺，N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，N₂H₆²⁺中的化学键是共价键与配位键，N₂H₆²⁺与SO₄^2-之间是离子键，不存在范德华力；
故答案为：d．