Question

【題目】三聚氰胺俗稱“蛋白精”，工業(yè)上通過下列流程合成三聚氰胺。請回答下列問題：

（1）基態(tài)Ca原子的電子排布式：___________________；CaC2的電子式__________。

（2）尿素分子中所含除氫以外元素第一電離能由小到大的順序為________________。

（3）CaCN2中陰離子為CN22－，與CN22－互為等電子體的分子有N2O和________(填化學(xué)式)，由此可以推知CN22－的空間構(gòu)型為__________________。

（4）三聚氰胺分子中碳原子的雜化方式為_____，分子中處于同一平面的氮原子有______個。

（5）動物攝入三聚氰胺和三聚氰酸后，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過________ 結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石。

（6）CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為______________，已知CaO晶體的密度ρ，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，求晶胞中距離最近的兩個鈣離子之間的距離______________（用含ρ、NA代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2 C O N CO2 直線形 sp2 3 分子間氫鍵 6

【解析】試題分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；碳化鈣是離子化合物，據(jù)此書寫電子式。

（2）根據(jù)影響第一電離能的因素分析。

（3）根據(jù)等電子體的含義分析；互為等電子體的空間構(gòu)型相同；

（4）根據(jù)三聚氰胺的結(jié)構(gòu)簡式判斷雜化方式和共面的原子；

（5）根據(jù)氮原子容易形成氫鍵分析；

（6）依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，借助于均攤法分析、判斷和進(jìn)行有關(guān)計算。

解析：（1）鈣的原子序數(shù)是20，其基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2；碳化鈣是離子化合物，電子式為。

（2）氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，其第一電離能大于氧元素，則第一電離能大小順序是C＜O＜N。

（3）原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則與CN22－互為等電子體的分子有N2O和CO2，CO2是直線形結(jié)構(gòu)，由此可以推知CN22－的空間構(gòu)型為直線形；

（4）在三聚氰胺中碳形成4個共價鍵，屬于sp3雜化；在三聚氰胺中，氨基中的N原子為sp3雜化，為三角錐構(gòu)型；N、H原子不會在同一平面上，所以分子中處于同一平面的氮原子有3個；

（5）由于N原子半徑小，元素的非金屬性強(qiáng)，分子內(nèi)容易形成氫鍵，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石。

（6）根據(jù)CaO的結(jié)構(gòu)可知，在晶胞中每個Ca2+周圍有6個O2-，配位數(shù)是6；在CaO晶體的一個晶胞中含有Ca2+：8×1/8+6×1/2=4，含有O2-:12×1/4+1=4。即一個晶胞中含有4個CaO。晶胞中最近的兩個Ca2+的距離為在晶胞面對角線的一半。假設(shè)晶胞的邊長為a，則，所以，則晶胞中最近的兩個Ca2+的距離為L=。