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元素化学11：氮与氮的氢化物 （时间：2.5 小时 满分：100 分） 第一题（9 分）氮的氢化物拓展 氮元素与氢元素能形成多种化合物，现有一种X ，在密闭容器中加热使其完全分解，得到 N 和H ，它们的分压均为反应前X 压强的a 倍。 2 2 1．X 的的化学式 （用a 表示）； 2 ．如果a ＝2.5，且X 为离子晶体，则满足条件的X 的名称和阴离子的空间构型； 3 ．如果a ＝2，且X 为分子晶体，核磁共振表明结构中所有H 原子都完全等价，请画出它 们的全部立体结构（用A 、B、C……表示），并确定哪些是非极性分子。 第二题（9 分）氰氨化钙的制备、结构与性质 Ca 50% CaCO 氰氨化钙（ 的质量分数是 ）是一种多用途的有效肥料，通过 3 为基本原料制 CaCO X X X C X X X N C 得，反应如下：① ＋ ② ＋ → ＋ ③ ＋ →氰氨化钙＋ （未配平） 3 A B A C D C 2 1．写出X X ～ 的化学式； A D XA XB XC XD 2 ．写出氰氨化钙阴离子的等电子体分子的化学式； 3 ．写出氰胺化钙彻底水解的反应方程； 4 ．在固体化学中，氰氨化钙的阴离子离子呈现异构化。两种异构离子的氢化物都是已知 的（至少在气态）。画出它们氢化物的结构式；并判断它们的分子内所有原子是否共平面。 5 pH 8 9 80 ．上述氢化物气体之一在 ＝ ～ ，温度为 ℃条件下，可以双聚成无色结晶固体，该 固体在氨存在下加热至熔点以上可聚合得到三聚体而无质量损失，写出该反应式（用结构式表 示化学分子式） 第 1 页（共12 页） 第三题（10 分）推断两种含氮物质的结构 1．多氮化合物均为潜在的高能量密度材料（HEDM ），HEDM 可用作火箭推进剂及爆炸物。 1999 年K.O.Christe 及其同事成功合成了第一个N5＋的化合物N5＋AsF6－，它能猛烈的爆炸。光 谱数据及量子力学计算结果均表明，在N5＋的各种异构体中，V 型结构最为稳定，它有两个较 短的末端键和两个较长的中心键。 （ ＋的Lewis 共振式。 1）请写出V 型结构的N5 （2 ）根据杂化轨道理论，指出每个氮原子的杂化类型。 （3 ）计算中心键的N －N 键级。 2 2001 XY A ． 年，专家从德国一家化肥厂生产出的硫酸铵中检出一种组成为 2 的物质 。经 测定，该物质易溶于水，在水溶液中都以空间构型为正四面体的离子存在。阳离子易被植物根 系易吸收，但它遇到碱时会生成一种单质分子B 。 1 A B （）写出 、 的化学式； 2 B B （）写出 的同素异形体和与 具有相似结构的物质； 3 A （）请画出 的阳离子的结构； 4 A （） 能不能与草木及混合使用？为什么？ 5 CsOH （）科学界已成功地在液氨中加入强碱（ ）和特 殊的吸水剂，使液氨中的A B