Question

【題目】2001年是偉大的化學(xué)家、1954年諾貝爾化學(xué)獎得主、著名的化學(xué)結(jié)構(gòu)大師、20世紀的科學(xué)怪杰鮑林(L.Pauling)教授的誕辰100周年。1994年這位老人謝世后，人們打開他的辦公室，發(fā)現(xiàn)里面有一塊黑板，畫得滿滿的，其中一個結(jié)構(gòu)式如圖所示。老人為什么畫這個結(jié)構(gòu)式？它能合成嗎？它有什么性質(zhì)？不得而知。這是鮑林留給世人的一個謎，也許這是永遠無法解開的謎，也許有朝一日你就能解開它。不管結(jié)果如何，讓我們先對這個結(jié)構(gòu)作一番了解。

(1)它的分子式是__________________________________________________________。

(2)它的所有原子是否可能處于同一個平面上？________(填“可能”或“不可能”)。

(3)它是否帶有電荷？________(填“是”或“否”)。

(4)該分子中sp雜化的氮原子有___個；sp2雜化的氮原子有___個；sp3雜化的氮原子有_____個。

(5)為什么人們推測它是炸藥？______________________________________________。

Answer 1

【答案】C6H2O2N10 可能 否 1 9 0 它分解能產(chǎn)生大量很穩(wěn)定的氣體N2

【解析】

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式書寫分子式；

（2）根據(jù)苯環(huán)的共面結(jié)構(gòu)和氮原子的成鍵特點來確定該有機物的共面情況；

（3）根據(jù)原子的成鍵情況來確定電性；

（4）sp雜化的N原子表現(xiàn)為線型結(jié)構(gòu)，sp2雜化N原子表現(xiàn)為三角錐結(jié)構(gòu)；sp3雜化的N原子表現(xiàn)為四面體結(jié)構(gòu)；

（5）產(chǎn)物中有大量的氮氣，而能量越低越穩(wěn)定，放出的熱量越多。

（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式書寫分子式為：C6H2O2N10，故答案為：C6H2O2N10；

（2）碳原子和氮原子均相當于有3個價電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，可知它們?yōu)槠矫嫒�角型結(jié)構(gòu)，由此推出碳原子和氮原子構(gòu)成的環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，氧原子有4對電子對，它們排列方式為四面體結(jié)構(gòu)，故與氧原子連接的氫原子也可能在該平面內(nèi)，與環(huán)不直接相連的2個氮原子也可能在此平面內(nèi)，所以它的所有原子可能處于同一個平面，故答案為：可能；

（3）所有的原子成鍵都達到了飽和，所以不帶電荷，故答案為：否；

（4）根據(jù)N原子的成鍵特點和結(jié)構(gòu)，可知該分子中sp雜化的N原子只有結(jié)構(gòu)的中間氮原子；其余的氮原子都是sp2雜化；沒有sp3雜化的，故答案為：1；9；0。

（5）該物質(zhì)分解會產(chǎn)生大量很穩(wěn)定的氣體N2。從能量變化角度來看，生成物的能量越低，反應(yīng)放出的能量越高，故答案為：它分解能產(chǎn)生大量很穩(wěn)定的氣體N2。