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(qǐng)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?yàn)開_______________。

（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(gè)。

（5）動(dòng)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晶體的密度為ρ，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，求晶胞中距離最近的兩個(gè)鈣離子之間的距離__________（用含ρ、NA代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2(1分) (1分)

（2）C O N(2分)

（3）CO2（1分）直線形 （1分）

（4）sp2（1分）3（1分）（5）分子間氫鍵（2分）

（6）6（2分）（3分）

【解析】

試題分析：（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(jià)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(gè)共價(jià)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(huì)在同一平面上，所以分子中處于同一平面的氮原子有3個(gè)；

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