Question

16．[物質(zhì)結構與性質(zhì)]可以由下列反應合成三聚氰胺：
CaO+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaC₂+CO↑       CaC₂+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaCN₂+C↑
CaCN₂+2H₂O=NH₂CN+Ca（OH）₂；NH₂CN與水反應生成尿素[CO（NH₂）₂]，尿素合成三聚氰胺．
（1）寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²．
（2）CaCN₂中陰離子為CN₂^2-，根據(jù)等電子原理，推知CN₂^2-離子的空間構型為直線形．
（3）尿素分子中C原子采取sp²雜化．1mol 尿素分子[CO（NH₂）₂]中含有的σ鍵的數(shù)目7mol．
（4）三聚氰胺（）俗稱“蛋白精”．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分子間氫鍵結合，在腎臟內(nèi)易形成結石．
（5）CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中與Ca²⁺等距離最近的Ca²⁺的個數(shù)為12．CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3401kJ/mol、NaCl 786kJ/mol．導致兩者晶格能差異的主要原因是CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量．

Answer 1

分析 （1）與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子是鋅，根據(jù)構造原理寫出該原子的核外電子排布式；
（2）根據(jù)二氧化碳的空間構型確定CN₂^2-離子的空間構型；
（3）根據(jù)價層電子對互斥理論確定尿素的VSEPR模型，根據(jù)模型確定其雜化方式和分子空間結構；
（4）氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間；
（5）CaO晶胞中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為3個，通過每個Ca²⁺可形成8個晶胞，每個Ca²⁺計算2次，所以與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為（8×3）÷2=12個；晶格能大小與離子帶電量成正比，與離子半徑成反比．

解答 解：（1）與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子是鋅，根據(jù)構造原理，基態(tài)的鋅原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）等電子體具有相同的價電子數(shù)、原子總數(shù)，結構相似，二氧化碳分子是直線形，所以CN₂^2-離子的空間構型是直線形，故答案為：直線形；
（3）CO（NH₂）₂分子中中心原子C原子上含有三個σ鍵一個π鍵，所以空間構型是平面三角形，碳原子采取sp²雜化，尿素分子的結構簡式是，所以1mol 尿素分子[CO（NH₂）₂]中含有的σ鍵的數(shù)目7mol，故答案為：sp²；7mol；
（4）三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間能形成氫鍵，所以是通過分子間氫鍵結合，在腎臟內(nèi)易形成結石，故答案為：分子間氫鍵；
（5）CaO晶胞中與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為3個，通過每個Ca²⁺可形成8個晶胞，每個Ca²⁺計算2次，所以與Ca²⁺離子最近且等距離的Ca²⁺離子數(shù)為（8×3）÷2=12個； 晶格能大小與離子帶電量成正比，CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量，導致的氧化鈣晶格能大于氯化鈉的晶格能，
故答案為：12；CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量．

點評 本題考查了物質(zhì)結構知識，涉及核外電子排布、分子空間構型、雜化原理、配合物的計算等，難度一般，易錯點是配位數(shù)的確定，以一種微粒為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定配位數(shù)．