Question

CaC₂可用于固氮：CaC₂＋N₂ CaCN₂＋C，CaCN₂(氰氨化钙)和水反应可生成NH₃。
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：                         。
（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是             。
（3）NH₃中N原子的杂化方式为       ；根据价层电子对互斥理论推测CO₃^2－的空间构型为       。
（4）CaCN₂中阴离子为CN₂^2－，与CN₂^2－互为等电子体的分子有        （填写一种化学式即可）；写出CaCN₂水解反应的化学方程式                 。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²（2）C O N（3）sp³  平面正三角形
（4）CO₂或N₂O CaCN₂ ＋3H₂O＝CaCO₃＋2NH₃↑

试题分析：（1）Ca位于第四周期、最外层电子数为2，最外层电子数为2、内层排满电子的第四周期元素原子是Zn，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²。（2）同周期元素从左向右，第一电离能总体趋势增大，但IIA和VA反常，第一电离能：N>O>C。（3）NH₃中N形成3个键，还有1对孤对电子，N杂化类型为sp³。CO₃^2－中C价层电子对数= ，C与3个O成键，空间构型为平面三角形。（4）等电子体原子数相同、价电子数相同。C^2-与O原子数相等，所以与CN₂^2－互为等电子体的分子有N₂O，N₂与CO互为等电子体，与N₂O互为等电子体的分子有CO₂、BeCl₂等。CaCN₂与水生成NH₃，同时生成CaCO₃。