Question

（4分）氮元素可以形成多種化合物。回答以下問題：
(1)基態氮原子的價電子排布式是____________。
(2)肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被—NH₂(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。
①NH₃分子的空間構型是________；N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型是________。
②肼可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g)，若該反應中有4 mol N—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。

Answer 1

（6分）（1）2s²2p³ （1分）   （2）①三角錐型（1分）    sp³（2分）  ②3 （2分）

（1）根據構造原理可知，態氮原子的價電子排布式是2s²2p³。
（2）①氨氣分子中中心原子含有的孤對電子是（5－1×3）÷2＝1，所以氨氣是三角錐形結構，氮原子是sp3雜化。而肼(N₂H₄)分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被—NH₂(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物，所以N₂H₄分子中氮原子軌道的雜化類型也是sp3雜化。
②反應中有4 mol N—H鍵斷裂，則根據方程式可知，形成1.5mol氮氣。氮氣中含有氮氮三鍵，而三鍵是由1個δ鍵和2個π鍵構成的，是由形成的π鍵是1.5mol×2＝3mol。