Ⅰ．氮元素可以形成多种化合物．回答以下问题：（1）基态氮原子的价电子排布图是．（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞CN＞O＞C．（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子

Question

Ⅰ．氮元素可以形成多种化合物．回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图是．
（2）C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞CN＞O＞C．
（3）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．
①NH₃ 分子的空间构型是三角锥形三角锥形；N₂H₄ 分子中氮原子轨道的杂化类型是sp³sp³．
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）△H=-1038.7kJ•mol^-1
若该反应中有4mol N-H 键断裂，则形成的π 键有33mol．
Ⅱ．金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（4）第二周期基态原子未成对电子数与Ni 相同且电负性最小的元素是CC．
（5）甲醛（H₂C=O）在Ni 催化作用下加氢可得甲醇（CH₃OH）．甲醛分子内C 原子的杂化方式为sp²sp²．
Ⅲ．氮可以形成多种离子，如N^3-，NH₂^-，N₃^-，NH₄⁺，N₂H₅⁺，N₂H₆²⁺等，已知N₂H₅⁺与N₂H₆²⁺是由中性分子结合质子形成的，类似于NH₄⁺，因此有类似于 NH₄⁺的性质．
（6）写出N₂H₆²⁺与碱溶液反应的离子方程式N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂ON₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
（7）写出N₃^-等电子体物质的化学式N₂ON₂O；（一种）

Answer 1

（1）氮原子的电子排布式1s²2s²2p³，其价层电子排布图为，故答案为：；
（2）C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）①NH₃分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，所以空间构型是三角锥型；N₂H₄分子中氮原子的加成电子对=3+1=4，含有一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp³，
故答案为：三角锥型；sp³；
②反应中有4mol N-H 键断裂，则反应的N₂H₄为1mol，反应生成的N₂为1.5mol，已知1molN₂中含有2molπ键，所以形成的π 键有3mol，故答案为：3；
（4）Ni原子有2个未成对电子，第二周期有2个未成对电子的元素是C和O元素，电负性较小的是C元素，故答案为：C；
（5）甲醛（H₂C=O）分子内碳原子形成3个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp²杂化，故答案为：sp²；
（6）中N₂H₆²⁺中N的化合价为+4价，N₂H₆²⁺是由中性分子N₂H₄结合2个质子形成的，故N₂H₆²⁺相当于二元酸，故在碱性溶液中反应的离子方程式为N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O，故答案为：N₂H₆²⁺+2OH^-=N₂H₄+2H₂O；
（7）含有22个电子的多原子物质有N₂O、CO₂、CNO^-、BeF₂、CaH₂、C₃H₄等，故答案为：N₂O．