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【科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水溶液中电离处SO42-和N4H44+两种离子,它与碱反应能生成一种气体N4,N4的空间构型为正四面体】
更新时间:2024-04-27 18:12:14
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问题描述:

科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水溶液中电离处SO42-和N4H44+两种离子,它与碱反应能生成一种气体N4,N4的空间构型为正四面体且4个氮原子分布在四个顶点上.

请回答下列问题:

(1)N4中的键角为___度.

(2)N4和N2中N原子的杂化方式___(填“相同”或“不相同”).

(3)N4和N2的关系是___(填字母序号).

A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同系物

(4)N4H4(SO4)2中阴、阳离子的个数比是___.

(5)N4H4(SO4)2和NaOH溶液反应的离子方程式是___.

宋春霞回答:
  (1)N4的空间构型为正四面体且4个氮原子分布在四个顶点上,结构与白磷(P4)相似,P4中的键角为60°,所以N4中的键角为60°,   故答案为:60;   (2)N4的结构与白磷(P4)相似,每个N原子周围连有三个N原子,形成三对共用电子对,另有一个孤电子对,所以N原子的轨道杂化方式为sp3,氮气分子的结构式为N≡N,所以一个氮气分子中含有1个σ键和2个π键,含有两对孤电子对,所以其价层电子对是2,采用sp杂化,所以N4和N2中N原子的杂化方式不相同,   故答案为:不相同;   (3)N4和N2是氮元素的不同单质,属于同素异形体,   故答案为:B;   (4)N4H4(SO4)2中阳离子为N4H44+,阴离子为SO42-,N4H4(SO4)2中阴、阳离子的个数比为2:1,   故答案为:2:1;   (5)N4H44+遇到碱性溶液时,会生成N4分子,离子方程式为N4H44++4OH-═N4+4H2O,   故答案为:N4H44++4OH-═N4+4H2O.
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