题目内容
【题目】I．尿素[CO(NH2)2]是人工合成的第一种有机物。
（1）尿素中所含元素的电负性最大的是________，尿素分子间的氢键可表示为_____。
（2）尿素可用于制有机铁肥，主要代表有[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 。
①与铁同周期且未成对电子数与Fe3+相同的元素是________。
②[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中不存在的化学键____________（填序号）。
A 离子键 B 金属键 C 配位键 D σ键 E π键
③NO3－中N原子杂化后的价电子排布图为_______，NO3－的空间构型为________。
II．Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物
（3）Mg2NiH4可通过氢化镁和镍单质球磨制成。在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占据如图的顶点和面心，Mg2+处于图八个小立方体的体心。
①Mg2NiH4中H的化合价为______。
②Mg2+位于Ni原子形成的___________（填“八面体空隙”或“四面体空隙”）。
③若晶体的密度为dg·cm－3，Mg2NiH4的摩尔质量为Mg·mol－1，则Mg2+和Ni原子的最短距离为___________nm（用含d、M的代数式表示）。
【答案】O N—H…O Mn B 
平面三角形 －1 四面体空隙 
（或
）
【解析】
(1)元素得电子能力越强，其电负性的数值越大；氢键用X—H…Y表示；
(2)①显判断Fe3+具有的未成对电子数，然后从第四周期找出跟Fe3+具有的未成对电子相同的元素；
②根据[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的结构判断存在的化学键类型；
③根据NO3-中原子间形成的化学键的类型判断其N原子的核外电子杂化轨道类型，利用价层电子对互斥理论判断其空间构型；
(3)①根据化合物中含有的元素的非金属性，结合H原子结构分析Mg2NiH4中H的化合价；
②根据微粒的空间排列确定Mg2+与Ni原子形成的空间构型关系；
③根据密度ρ=
，计算晶胞的体积，然后根据V=L3，计算晶胞参数，Mg2+和Ni原子的最短距离为晶体体对角线的
计算。
(1) 元素得电子能力越强，其电负性的数值越大。在尿素的分子中含有C、H、O、N四种元素，由于元素的非金属性O>N>C>H，可知元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H，所以电负性最大的元素是O；
在尿素分子中，N—H键是极性共价键，共用电子对强烈的偏向N原子一方，使H原子几乎成为一个裸露的质子，与另一个尿素分子中的O原子形成氢键，表示为N—H…O；
(2)①Fe是26号元素，Fe3+核外有23个电子，电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，可见为成对电子数为5个，根据原子核外电子排布规律，可知在第四周期中未成对电子数与Fe3+一样的是25号元素Mn；
②在[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中，存在N-C、N-O、C=O、N=O、N-H共价键，单键都是σ键，双键中一个是σ键，一个是π键，在內界离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中，內界离子[Fe(H2NCONH2)6]3+与外界离子NO3-之间通过离子键结合，中心离子Fe3+与配位体CO(NH2)2之间通过配位键结合，所以不存在的化学键金属键，故选项B符合题意；
③NO3-存在N=O双键，其中的N原子采用sp2杂化，得到的杂化轨道的能量大于2s，小于2p轨道，还有2个电子处于2p轨道上，所以NO3－中N原子杂化后的N原子杂化后的价电子排布图为；
NO3-中N原子的孤电子对数为
=0，价层电子对数为3+0=3，所以NO3-的空间构型为平面三角形；
(3)①在化合物Mg2NiH4中，只有H元素为非金属性元素，所H原子核外只有1个电子，要达到K层2个电子的稳定结构，需获得1个电子，所在Mg2NiH4中H的化合价为-1价；
②由于在Mg2NiH4晶胞中，Ni原子占据如图的顶点和面心，Mg2+处于图八个小立方体的体心，Mg2+处于4个Ni原子形成的小四面体的几何中心上，填充四面体空隙；
③晶体的密度ρ=，在一个晶胞中含有Ni：
=4，含有Mg2+：8，可见1个晶胞中含有4个Mg2NiH4，所以根据密度ρ=，可得V=
=
，所以晶胞边长a=
nm，由于Mg2+和Ni原子的最短距离为晶胞体对角线的，所以二者的距离为nm。
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