Question

18．科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的（NH₄）₂SO₄中檢出化學(xué)式N₄H₄（SO₄）₂的物質(zhì)，經(jīng)測定，該物質(zhì)易溶于水，在水溶液中電離處SO₄^2-和N₄H₄⁴⁺兩種離子，它與堿反應(yīng)能生成一種氣體N₄，N₄的空間構(gòu)型為正四面體且4個(gè)氮原子分布在四個(gè)頂點(diǎn)上．
請回答下列問題：
（1）N₄中的鍵角為60度．
（2）N₄和N₂中N原子的雜化方式不相同（填“相同”或“不相同”）．
（3）N₄和N₂的關(guān)系是B（填字母序號）．
    A．同位素      B．同素異形體      C．同分異構(gòu)體      D．同系物
（4）N₄H₄（SO₄）₂中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比是2：1．
（5）N₄H₄（SO₄）₂和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是N₄H₄⁴⁺+4OH^-═N₄+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)N₄的空間構(gòu)型為正四面體且4個(gè)氮原子分布在四個(gè)頂點(diǎn)上，與白磷相似分析；
（2）根據(jù)雜化理論分析解答；
（3）同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)之間互為同素異形體；
（4）N₄H₄（SO₄）₂中陽離子為N₄H₄⁴⁺，陰離子為SO₄^2-；
（5）N₄H₄⁴⁺遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N₄分子．

解答 解：（1）N₄的空間構(gòu)型為正四面體且4個(gè)氮原子分布在四個(gè)頂點(diǎn)上，結(jié)構(gòu)與白磷（P₄）相似，P₄中的鍵角為60°，所以N₄中的鍵角為60°，
故答案為：60；
（2）N₄的結(jié)構(gòu)與白磷（P₄）相似，每個(gè)N原子周圍連有三個(gè)N原子，形成三對共用電子對，另有一個(gè)孤電子對，所以N原子的軌道雜化方式為sp³，氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N，所以一個(gè)氮?dú)夥肿又泻��?個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，含有兩對孤電子對，所以其價(jià)層電子對是2，采用sp雜化，所以N₄和N₂中N原子的雜化方式不相同，
故答案為：不相同；
（3）N₄和N₂是氮元素的不同單質(zhì)，屬于同素異形體，
故答案為：B；
（4）N₄H₄（SO₄）₂中陽離子為N₄H₄⁴⁺，陰離子為SO₄^2-，N₄H₄（SO₄）₂中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比為2：1，
故答案為：2：1；
（5）N₄H₄⁴⁺遇到堿性溶液時(shí)，會(huì)生成N₄分子，離子方程式為N₄H₄⁴⁺+4OH^-═N₄+4H₂O，
故答案為：N₄H₄⁴⁺+4OH^-═N₄+4H₂O．

點(diǎn)評 本題是一道含氮物質(zhì)的綜合考查題，注意同素異形體的概念并根據(jù)信息靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，題目難度不大．