Question

氫，氮，氧是日常生活中三種重要元素，了解它和它的一些化合物是有益的，請回答下列一些簡單問題．
（1）氫氣與氧氣反應生成水，請畫出水分子的構型示意圖

 

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（2）氫氣與氮氣在773K，30MPa和鐵催化下反應生成氨，請畫出氨分子的構型示意圖

 

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（3）氨在氧氣燃燒可能生成HNO中間體．請指出氫氮氧在HNO分子中的化合價及氧化值

 

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（4）氨易溶于水，呈堿性；氨的溶解度隨溫度升高而降低．請用結構圖表示出一些物質的氮氫氧間鍵的變化

 

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Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型,含有氫鍵的物質,氨的化學性質

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）一個水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成；
（2）一個氨分子是由一個氮原子和三個氫原子構成；
（3）氧化數(shù)指的是該原子被氧化的程度，氧化值就是該元素分得的電子和價電子的差，可正可負可為分數(shù)，化合價一定是正整數(shù)；根據(jù)HNO分子結構H-N=O分析解答；
（4）氨為極性分子，水為極性分子，氨氣易溶于水，水與氨氣反應生成NH₃?H₂O，NH₃?H₂O在水中會解離出OH^-，氨的溶解度隨溫度升高而降低，NH₃?H₂O分解生成氨氣；

解答： 解：（1）氫氣與氧氣反應生成水2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O，氫氣、氧氣、水的分子個數(shù)比為2：1：2，一個水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成，1個水分子中含有2個氫氧共價鍵，所以水分子的構型示意圖為：，
故答案為：；
（2）在773K，30MPa和鐵催化下氫氣與氮氣反應生成氨，N₂+3H₂

催化劑

高溫高壓

2NH₃，一個氨分子是由一個氮原子和三個氫原子構成，含3個氮氫鍵，所以氨分子的構型示意圖為：，
故答案為：；
（3）HNO分子結構為：H-N=O，氫的化合價為+1、氮的化合價為+3、氧的化合價為-2價，N原子最外層5個電子，所以氮原子上有一對孤對電子，電負性O＞N＞H，因此氫的氧化數(shù)為+1，氧的氧化數(shù)為-2，N分得的電子只有自己的孤對電子，以及H-N鍵的總共4個電子，比原先5個價電子少了一個，所以氮原子的氧化數(shù)+1，
故答案為：原子    H   N   O
           化合價   1   3   2
           氧化值+1+1-2
（4）氨為極性分子，水為極性分子，氨氣易溶于水，水與氨氣反應生成NH₃?H₂O：反應物為氮氫間3根氮氫鍵和1根氫鍵，生成物為氮氫4根氮氫鍵，H₃N…H-OH→H₃N-H …OH；NH₃?H₂O在水中會解離出OH^-，氨的溶解度隨溫度升高而降低，H₃N-H …OH→H₃N…H-OH→H₃N↑+H₂O，NH₃?H₂O分解生成氨氣，
故答案為：H₃N…H-OH→H₃N-H …OH；H₃N-H …OH→H₃N…H-OH→H₃N↑+H₂O；

點評：本題考查了氫，氮，氧三種重要元素的性質，掌握氨、水分子結構以及電負性O＞N＞H是解答的關鍵，題目難度中等．