氮元素可形成很多重要的化合物,其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊.叠氮化钠的制取方法是:

2024-05-05 01:06

1. 氮元素可形成很多重要的化合物,其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊.叠氮化钠的制取方法是:

(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,可确定气体产物的化学式为:NH3,则NaNH2与N2O按物质的量2:1反应可生成NaN3、NaOH和NH3的化学方程式为:2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3,故答案为:2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3;(2)N3-中原子个数是3,价电子数是16,则与N3-互为等电子体的分子、离子有:N2O或CO2或CS2或BeCl2;SCN-或OCN-或CNO-;二氧化碳属于直线形分子,等电子体的结构相同,所以N3-是直线形分子;孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,NH2-中N原子孤对电子数为2,NH3中N原子孤对电子数为1,孤对电子数前者多,所以前者键角小,故答案为:N2O或CO2;直线形;<;NH2-中N原子孤对电子数为2,NH3中N原子孤对电子数为1,孤对电子数前者多,孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,所以前者键角小;(3)A、氮气常温下很稳定,是因为分子内氮氮三键,键能较大的原因,故A错误;B、离子半径越小,晶格能越大,NaN3的晶格能大于KN3的晶格能,故B错误;C、同周期从左向右,第一电离能增大,但第ⅤA族因为p轨道上有3个电子,半充满稳定结构,所以第一电离能高于相邻族的元素,同主族从上向下第一电离能逐渐减小,故N、P、S的第一电离能的顺序为N>P>S,故C正确;D、热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为氮原子半径小,共价键键能大,与分子间的氢键无关,故D错误;故选C;(4)由酞箐分子的结构简式图可知,分子中氮原子形成单键和双键,氮原子形成单键时为sp3杂化,形成双键时为sp2杂化;Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则Cu的价电子的电子排布式为3d104s1;氮原子有孤对电子,Cu有空轨道,N原子与Cu之间形成配位键,可据此标出配位键为,故答案为:sp2 sp3;3d104s1;;(5)由晶胞图甲可知,原子占据立方体的顶点和体心,所以属于体心立方堆积;根据图乙知,Fe为面心立方最密堆积,Fe原子配位数配位数=3×12×8=12;该晶胞中Fe原子个数=8×18=4,每个晶胞的质量=MNA×4,Fe原子的直径为2acm,晶胞的边长=8a,所以晶胞的体积为162a3,所以晶胞的体积为162a3,ρ=mV=4MNA÷16<div style="width: 6px; background-image: url(http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/aa64034f78f0f736dcbbf8b50955b319ebc41338.jpg); background-attachment: initial; background-origin: initial; bac

氮元素可形成很多重要的化合物,其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊.叠氮化钠的制取方法是:

2. 氮元素可形成很多重要的化合物,其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊.叠氮化钠的制取方法是:

(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,可确定气体产物的化学式为:NH3,则NaNH2与N2O按物质的量2:1反应可生成NaN3、NaOH和NH3的化学方程式为:2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3;故答案为:2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3;(2)N3-中原子个数是3,价电子数是16,则与N3-互为等电子体的分子、离子有:N2O或CO2或CS2或BeCl2;SCN-或OCN-或CNO-;二氧化碳属于直线形分子,等电子体的结构相同,所以N3-是直线形分子;孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,NH2-中N原子孤对电子数为2,NH3中N原子孤对电子数为1,孤对电子数前者多,所以前者键角小;故答案为:N2O或CO2;直线形;NH2-中N原子孤对电子数为2,NH3中N原子孤对电子数为1,孤对电子数前者多,孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,所以前者键角小;(3)由酞箐分子的结构简式图可知,分子中氮原子形成单键和双键,氮原子形成单键时为sp3杂化,形成双键时为sp2杂化;Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则Cu的价电子的电子排布式为3d104s1;氮原子有孤对电子,Cu有空轨道,N原子与Cu之间形成配位键,可据此标出配位键为,故答案为:sp2 sp3;3d104s1;;(4)由晶胞图甲可知,原子占据立方体的顶点和体心,所以属于体心立方堆积;根据图片乙知,Fe为面心立方最密堆积,Fe原子配位数配位数=3×12×8=12;该晶胞中Fe原子个数=8×18=4,每个晶胞的质量=MNA×4,Fe原子的直径为2acm,晶胞的边长=8a,所以晶胞的体积为162a3,所以晶胞的体积为162a3,ρ=mV=4MNA÷162a3=<td

3. 叠氮化钠(NaN 3 )是一种无色晶体,常见的两种制备方法为2NaNH 2 +N 2 O=NaN 3 +NaOH+NH 3 ,3NaNH

     (1)氟(或F)(1分) 锂(或Li)(1分)(2)  (2分)(3)CO 2 或N 2 O(1分) 平面三角形(1分)(4)离子晶体(1分) N 3 ?+H 2 O  HN 3 +OH ? (2分)(5)氨分子之间存在氢键(N 2 O分子间只存在范德华力,氢键作用较强)(2分)(6)1∶2(1分) 金属键(1分)  112/N A ·a 3  g·cm -3 (2分)             试题分析:(1)根据同周期元素性质递变规律判断,氮所在的周期中,电负性最大的元素是氟,第一电离能最小的元素是锂;(2)基态氮原子的核外电子排布式为1s 2 2s 2 2p 3 ,L层电子排布图为  ;(3)根据等电子体的概念判断,与N 3  - 互为等电子体的分子为CO 2 或N 2 O;依据价层电子对互斥理论,NO 3  - 的中心原子有三对价电子,空间构型为平面三角形;(4)氨基化钠(NaNH 2 )和叠氮化钠(NaN 3 )的晶体类型为离子晶体;叠氮化钠为强碱弱酸盐,其中叠氮酸根水解,水溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因:N 3  — +H 2 O  HN 3 +OH — ;(5)N 2 O沸点(-88.49℃)比NH 3 沸点(-33.34℃)低,其主要原因是氨分子之间存在氢键(N 2 O分子间只存在范德华力,氢键作用较强);(6)①氮分子中含有氮氮三键,含有1个σ键和和2个π键,数目之比为1∶2;②铁晶体为金属晶体,存在的化学键类型为金属键;③铁晶体为体心立方堆积,其晶胞如图所示,晶胞边长为a cm,该铁晶体密度为___________(用含a、N A 的表达式表示,其中N A 为阿伏加德罗常数)。缺少晶胞结构无法进行解析!    

叠氮化钠(NaN 3 )是一种无色晶体,常见的两种制备方法为2NaNH 2 +N 2 O=NaN 3 +NaOH+NH 3 ,3NaNH

4. 叠氮化合物应用广泛,如NaN 3 可用于汽车安全气囊,PhCH 2 N 3 可用于合成化合物V(见下图,仅列出部分反

    (1)B     (2)  (3)      (4)C 15 H 13 N 3 ;  (5)ABD   

5. 叠氮化合物应用广泛,如NaN3,可用于汽车安全气囊,PhCH2N3可用于合成化合物V(见下图,仅列出部分反应条

(1)A.反应①:是-H被-Cl所取代,为取代反应,反应④:,可以看作是-Cl被-N3所取代,为取代反应,故A正确;B.化合物Ⅰ含有羟基,为醇类物质,羟基相连的碳原子上存在一个氢原子,故可以发生氧化反应,故B错误;C.化合物Ⅱ为烯烃,在一定条件下与水发生加成反应,可能会生产化合物Ⅰ,故C正确;D.合物Ⅱ为烯烃,能与氢气发生加成反应,与反应②(反应②是烯烃与溴加成)的相同,故D正确.故答案为:B;(2)PhCH=CH2中含有C=C,可发生加聚反应,方程式为nPhCH=CH2,故答案为:;(3)反应③是光照条件下进行的,发生取代反应,取代位置为甲基上的H,反应的方程式为,PhCH3+Cl2光照PhCH2Cl+HCl,故答案为:PhCH3+Cl2光照PhCH2Cl+HCl;(4)化合物V的分子式为C15H13N3,因为同分异构体的分子式是相同的,则同分异构体的分子式为C15H13N3.书写同分异构体要从结构式出发,注意碳碳双键上苯基位置的变化,即,故答案为:C15H13N3;;(5)合成C(N3)4的反应可能为:4NaN3+NC-CCl3→C(N3)4+NaCN+3NaCl,属于取代反应,故A正确;B.C(N3)4相当于甲烷(CH4)分子中的四个氢原子被-N3所取代,故它的空间结构与甲烷类似,故B正确;C.该分子存在与PhCH2N3相同的基团-N3,故该化合物可能发生加成反应,故C错误;D.根据题意其可分解成单质,C(N3)4可分解成单质,故D正确.故答案为:ABD.

叠氮化合物应用广泛,如NaN3,可用于汽车安全气囊,PhCH2N3可用于合成化合物V(见下图,仅列出部分反应条

6. (共13分)叠氮化合物应用广泛,如NaN 3 ,可用于汽车安全气囊,PhCH 2 N 3 可用于合成化合物V(见下图,仅

     (1)B(2分)(2)   (2分)(3)  (2分)(4)C 15 H 13 N 3 (2分);  (2分)(5)ABD(3分)         略    

7. 叠氮化合物应用广泛,如NaN 3 ,可用于汽车安全气囊,PhCH 2 N 3 可用于合成化合物V(见下图,仅列出部分

    (1)A.反应①:  是-H被-Cl所取代,为取代反应,反应④:  ,可以看作是-Cl被-N 3 所取代,为取代反应,故A正确;B.化合物Ⅰ含有羟基,为醇类物质,羟基相连的碳原子上存在一个氢原子,故可以发生氧化反应,故B错误;C.化合物Ⅱ为烯烃,在一定条件下与水发生加成反应,可能会生产化合物Ⅰ,故C正确;D.合物Ⅱ为烯烃,能与氢气发生加成反应,与反应②(反应②是烯烃与溴加成)的相同,故D正确.故答案为:B;(2)PhCH=CH 2 中含有C=C,可发生加聚反应,方程式为nPhCH=CH 2     ,故答案为:  ;(3)反应③是光照条件下进行的,发生取代反应,取代位置为甲基上的H,反应的方程式为,PhCH 3 +Cl 2      光照             PhCH 2 Cl+HCl,故答案为:PhCH 3 +Cl 2      光照             PhCH 2 Cl+HCl;(4)化合物V的分子式为C 15 H 13 N 3 ,因为同分异构体的分子式是相同的,则同分异物的分子式为,分子式为:C 15 H 13 N 3 .书写同分异构体要从结构式出发,注意碳碳双键上苯基位置的变化,即  ,故答案为:C 15 H 13 N 3 ;  ;(5)合成C(N 3 ) 4 的反应可能为:4NaN 3 +NC-CCl 3 →C(N 3 ) 4 +NaCN+3NaCl,属于取代反应,故A正确;B.C(N 3 ) 4 相当于甲烷(CH 4 )分子中的四个氢原子被-N 3 所取代,故它的空间结构与甲烷类似,故B正确;C.该分子存在与PhCH 2 N 3 相同的基团-N 3 ,故该化合物可能发生加成反应,故C错误;D.根据题意其可分解成单质,C(N 3 ) 4 可分解成单质,故D正确.故答案为:ABD.   

叠氮化合物应用广泛,如NaN 3 ,可用于汽车安全气囊,PhCH 2 N 3 可用于合成化合物V(见下图,仅列出部分

8. 叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体,常见的两种制备方法为:2NaNH2+N2O═NaN3+NaOH+NH3;3NaNH2+NaNO3═NaN

(1)同周期随原子序数增大元素电负性增大、元素的第一电离能呈增大趋势,故氮所在的周期中,第二周期电负性最大的元素是F,第一电离能最小的元素是Li,故答案为:F;Li;(2)N原子2s轨道容纳2个电子,且自旋方向相反,2p能级3个轨道各容纳1个电子,且自旋方向相同,故基态氮原子的L层电子排布图为:,故答案为:;(3)将1个N原子及1个单位负电荷用O原子替换,可得其等电子体为N2O等,NO3-中N原子价层电子对数=3+5+1?2×32=3、N原子不含孤电子对,故其空间结构为平面三角形,故答案为:N2O;平面三角形;(4)氨基化钠(NaNH2)和叠氮化钠(NaN3)都含有活泼金属Na元素,由阴、阳离子构成,属于离子化合物;叠氮化钠的水溶液中N3-离子发生水解:N3-+H2OHN3+OH-,破坏水的电离平衡,溶液呈碱性,贵答案为:离子晶体;N3-+H2OHN3+OH-;(5)N2O分子间只存在范德华力,氨分子之间存在氢键,氢键作用较强,故氨气的沸点较高,故答案为:N2O分子间只存在范德华力,氨分子之间存在氢键,氢键作用较强;(6)①氮分子结构式为N≡N,三键含有1σ键、2个π键,氮分子中σ键和π键数目之比=1:2,故答案为:1:2;②铁晶体属于金属晶体,晶体中存在金属键,故答案为:金属键;③铁晶体为体心立方堆积,由其晶胞结构可知,晶胞中Fe原子数目=1+8×18=2,故晶胞质量=2×56NAg,晶胞边长为acm,则晶胞的体积=(a cm)3=a3 cm3,故晶体密度=2×56NAga3 cm3=112NA?a3g?cm-3,故答案为:112NA?a3g?cm-3.