Question

【題目】氮是生命物質的重要組成元素之一，含氮物質與人類的生活密切相關．
（1）氮原子最外層電子排布式為：；氮離子（N3﹣）核外有種運動狀態不同的電子；N4分子的空間結構如圖： ，它是一種分子．（填“極性”或“非極性”）
（2）氨氣是人工固氮的產物，它極易溶于水（1：700），生成NH3H2O．請設計實驗證明NH3H2O是弱堿 ．
（3）向100mL 0.1mol/L的鹽酸中通入0.02mol氨氣，充分吸收后測得溶液呈堿性．則該溶液中NH3H2O、NH4+、Cl﹣三種微粒的物質的量濃度大小關系為 ．
（4）銨鹽可用作氮肥，實驗室檢驗銨鹽中的NH4+時，可取少量銨鹽樣品于試管中，加入強堿濃溶液，加熱，若產生的氣體能使 ， 說明有NH4+ ．
（5）NaN3可用于制造汽車安全氣囊，當汽車遇到撞擊時，NaN3能迅速分解產生Na和N2 ． 請寫出該反應的化學方程式 ， 每生成3mol N2時，轉移電子mol．

Answer 1

【答案】
（1）2s22p3；10；非極性
（2）取少量氨水于試管中,滴加酚酞試液,溶液呈紅色；向試管中加入少量醋酸銨晶體,振蕩,由于銨根離子濃度增大,則溶液中氫氧根離子濃度減小,則溶液的紅色變淺,證明氨水是弱堿
（3）NH4+＞Cl﹣＞NH3?H2O
（4）濕潤的紅色石蕊試紙變藍
（5）2NaN3 2Na+3N2；2
【解析】解：（1）氮原子為7號元素有兩個電子層，最外層5個電子，據此書寫最外層電子排布式為：2s22p3；氮離子（N3﹣）最外層8個電子，結合核外電子排布分析運動狀態不同的電子，原子核外沒有兩個運動狀態完全相同的電子，有幾個電子就有幾種運動狀態，氮離子（N3﹣）核外有 10種運動狀態不同的電子，N4分子與P4結構相似，為正四面體構型，N4分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數目為4，每個面為正三角形，為非極性分子，

所以答案是：2s22p3；10；非極性；（2）若證明一水合氨在水溶液里部分電離，則說明一水合氨是弱電解質，

所以選用試劑為：酚酞、醋酸銨、一水合氨，

操作方法及現象為：取少量氨水于試管中，滴加酚酞試液，溶液呈紅色；向試管中加入少量醋酸銨晶體，振蕩，由于銨根離子濃度增大，則溶液中氫氧根離子濃度減小，則溶液的紅色變淺，根據現象可知：氨水中存在電離平衡，證明氨水是弱堿，

所以答案是：取少量氨水于試管中，滴加酚酞試液，溶液呈紅色；向試管中加入少量醋酸銨晶體，振蕩，由于銨根離子濃度增大，則溶液中氫氧根離子濃度減小，則溶液的紅色變淺，證明氨水是弱堿；（3）向100mL 0.1mol/L的鹽酸中通入0.02mol氨氣，發生反應生成氯化銨，得到等濃度的NH3H2O和NH4Cl混合溶液，充分吸收后測得溶液呈堿性，一水合氨電離大于銨根離子水解，溶液中NH3H2O、NH4+、Cl﹣三種微粒的物質的量濃度大小關系為：NH4+＞Cl﹣＞NH3H2O，

所以答案是：NH4+＞Cl﹣＞NH3H2O；（4）銨鹽與堿反應生成氨氣，而氨氣是唯一的堿性氣體，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，故向某溶液加入NaOH并微熱，產生能夠使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的無色氣體，即該氣體為氨氣，則該溶液中一定含有NH4+，

所以答案是：濕潤的紅色石蕊試紙變藍；（5）疊氮化鈉（NaN3）撞擊后30毫秒內迅速分解為兩種單質，由質量守恒定律，反應前后元素種類不變，兩種單質為鈉和氮氣，反應的化學方程式為：2NaN3 2Na+3N2，生成3molN2電子轉移2mol，

所以答案是：2NaN3 2Na+3N2；2．

【考點精析】本題主要考查了氮族元素簡介的相關知識點，需要掌握原子結構特點相同點：最外層電子數均為5個不同點：電子層數不同才能正確解答此題．