Question

【題目】科學(xué)家從化肥廠生產(chǎn)的(NH4)2SO4中檢出組成為N4H4（SO4）2的物質(zhì)，經(jīng)測(cè)定，該物質(zhì)易溶于水，在水中以SO42- 和N4H44+ 兩種離子形式存在，植物的根系極易吸收N4H44+，但它遇到堿時(shí)，會(huì)生成一種形似白磷的N4分子，N4分子不能被植物吸收。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)下列相關(guān)說(shuō)法中，正確的是________(填序號(hào))。

a.N4是N2的同分異構(gòu)體

b.1 mol N4分解生成N2，形成了4 molπ鍵

c.白磷的沸點(diǎn)比N4高，是因?yàn)?/span>P-P鍵鍵能比N-N鍵能大

d.白磷的化學(xué)性質(zhì)比N2活潑，說(shuō)明P的非金屬性比N強(qiáng)

(2)疊氮化物是研究較早的含全氮陰離子的化合物，如：氫疊氮酸(HN3)、疊氮化鈉(NaN3)等。根據(jù)等電子體理論寫(xiě)出N3- 的電子式_______；疊氮化物能形成多種配合物，在[Co(N3)(NH3)5]SO4，其中鈷顯 ____ 價(jià)，它的配體是 __________

(3)六方相氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為_______。

Answer 1

【答案】b +3 N3-、NH3 3：1

【解析】

(1)a.N4和N2是氮元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，二者互為同素異形體；

b.1mol N4分解生成2mol N2，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵；

c.白磷、N4晶體都屬于分子晶體，沸點(diǎn)高低與分子間作用力有關(guān)，與化學(xué)鍵無(wú)關(guān)；

d.白磷的化學(xué)性質(zhì)比N2活潑，說(shuō)明P-P鍵不如N-N穩(wěn)定；

(2)原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒互為等電子體，N3-與CO2互為等電子體，二者價(jià)鍵結(jié)構(gòu)相同；N3-為-1價(jià)、SO42-為-2價(jià)、NH3的化合價(jià)為0，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則確定Co的價(jià)態(tài)；中心原子或離子具有空軌道，配體含有孤電子對(duì)；

(3)每個(gè)六元環(huán)上有3個(gè)B原子、3個(gè)N原子，有6個(gè)B-N鍵，而每個(gè)B-N鍵為一個(gè)六元環(huán)貢獻(xiàn)率為，每個(gè)B原子為一個(gè)六元環(huán)貢獻(xiàn)率為，利用均攤法計(jì)算；晶體導(dǎo)電需要有自由移動(dòng)電子。

(1)a.分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物互為等電子體，而N4和N2是氮元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，二者互為同素異形體，a錯(cuò)誤；

b.1mol N4分解生成2mol N2，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，則產(chǎn)生2molN2時(shí)形成了4mol π鍵，b正確；

c.白磷、N4晶體都屬于分子晶體，白磷的沸點(diǎn)比N4高，是由于白磷分子間作用力比N4的強(qiáng)，與化學(xué)鍵鍵能無(wú)關(guān)，化學(xué)鍵鍵能影響化學(xué)性質(zhì)，c錯(cuò)誤；

d.白磷的化學(xué)性質(zhì)比N2活潑，說(shuō)明P-P鍵不如N-N穩(wěn)定，而P的非金屬性比N的弱，d錯(cuò)誤，

故合理選項(xiàng)是b；

(2)N3-與CO2互為等電子體，二者價(jià)鍵結(jié)構(gòu)相同，N3-的電子式為：；N3-為-1價(jià)、SO42-為-2價(jià)、NH3的化合價(jià)為0，設(shè)配合物中Co的化合價(jià)為a，則a+(-1)+0+(-2)=0，解的a=+3；中心原子或離子具有空軌道，配體含有孤電子對(duì)，[Co(N3)(NH3)5]SO4中配位體為：N3-、NH3；

(3)每個(gè)六元環(huán)上有3個(gè)B原子、3個(gè)N原子，有6個(gè)B-N鍵，而每個(gè)B-N鍵為一個(gè)六元環(huán)貢獻(xiàn)率為，每個(gè)B原子為一個(gè)六元環(huán)貢獻(xiàn)率為，六元環(huán)單獨(dú)占有B-N數(shù)目為6×=3，單獨(dú)占有B原子數(shù)為3×=1，所以B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為3：1。