Question

【題目】氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。其中尿素(H2NCONH2)是人類最早合成的有機(jī)物，工業(yè)上生產(chǎn)尿素的反應(yīng)為: N2+3H22NH3，2NH3+CO2H2NCONH2+H2O。回答下列問題:

(1)納米氧化銅、納米氧化鋅均可作合成氨的催化劑，Cu2+價層電子的軌道表達(dá)式為______，Zn位于元素周期表的_______區(qū)。

(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是___________。

(3)上述化學(xué)方程式中的無機(jī)化合物，沸點由高到低的順序是____________，原因: ___________。

(4)尿素分子中，原子雜化軌道類型有____________，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。

(5)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料，主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2)，前者類似于金剛石，后者與石墨相似。

①晶胞中的原子坐標(biāo)參數(shù)可表亓晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。圖1中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0,0)，D為()，則E原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____。X-射線衍射實驗測得立方氮化硼晶胞參數(shù)為361.5pm，則立方氮化硼晶體N與B的原子半徑之和為______pm。（）

②已知六方氮化硼同層中B-N距離為acm，密度為dg/cm3,則層與層之間距離的計算表達(dá)式為_______pm。

Answer 1

【答案】 ds N＞O＞C H2O＞NH3＞CO2 三者都是分子晶體，但H2O和NH3都存在分子間氫鍵，且H2O分子間的氫鍵作用力強(qiáng)于NH3 sp2、sp3 7∶1 （, ,） 156.5 ×1010

【解析】本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

(1)Cu2+價層電子的軌道表達(dá)式為，Zn位于元素周期表的ds區(qū)。

(2) 一般非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，非金屬性：C<N<O，而且由于氮原子最外層電子處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài)，使得氮的第一電離能大于氧，所以C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N＞O＞C。

(3)上述化學(xué)方程式中的無機(jī)化合物，沸點由高到低的順序是H2O＞NH3＞CO2，原因: 三者都是分子晶體，但H2O和NH3都存在分子間氫鍵，且H2O分子間的氫鍵作用力強(qiáng)于NH3。

(4)尿素分子中，C原子雜化軌道類型是sp2，N原子雜化軌道類型是sp3，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為7:1。

(5)①E原子的坐標(biāo)參數(shù)為（, ,）。設(shè)立方氮化硼晶體N與B的原子半徑之和為x，晶胞體對角線為4x，4x=361.5pm，x=156.5pm，則立方氮化硼晶體N與B的原子半徑之和為156.5pm。

②每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子，兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25，設(shè)層與層之間距離為h，六棱柱體積為a2hcm3，六棱柱質(zhì)量為25g/NA=a2hdg，h=×1010pm，則層與層之間距離的計算表達(dá)式為×1010pm。