Question

19．可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaC₂+CO↑，CaC₂+N₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaCN₂+C，
CaCN₂+2H₂O═NH₂CN+Ca（OH）₂，NH₂CN与水反应生成尿素[CO（NH₂）₂]，尿素合成三聚氰胺．
（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：[Ar]3d¹⁰4s²．　
（2）CaCN₂中阴离子为CN₂^2-，根据等电子原理可以推知CN₂^2-的空间构型为直线形．硒与砷相比较，第一电离能更大的是Sn（用元素符号表示）．
（3）尿素分子中N原子采取sp³杂化．1mol尿素分子[CO（NH₂）₂]中含有的σ键的数目7N_A．
（4）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中与Ca²⁺等距离最近的Ca²⁺的个数为12．CaO晶体的熔点比NaCl晶体熔点高的原因是氧化钙中离子所带电荷大于氯化钠．

Answer 1

分析 （1）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为Zn元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理书写Zn的核外电子排布式；
（2）该离子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}×$（4+2-2×3）=2，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间构型；同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素；
（3）尿素分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型；一个尿素分子中含有7个σ键；
（4）该晶胞中与Ca²⁺等距离最近的Ca²⁺的个数=3×8÷2；离子晶体中晶格能越大其熔沸点越高，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比．

解答 解：（1）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为Zn元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理书写Zn的核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²，故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）该离子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}×$（4+2-2×3）=2，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知空间构型为直线形；同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能Se＜Sn，故答案为：直线形；Sn；
（3）尿素分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，N原子杂化方式为sp³；一个尿素分子中含有7个σ键，所以1mol尿素分子[CO（NH₂）₂]中含有的σ键的数目7N_A，
故答案为：sp³；7N_A；
（4）该晶胞中与Ca²⁺等距离最近的Ca²⁺的个数=3×8÷2=12；离子晶体中晶格能越大其熔沸点越高，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比，氧化钙中离子所带电荷大于氯化钠，所以氧化钙熔点高于氯化钠，
故答案为：12；氧化钙中离子所带电荷大于氯化钠．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点，为高频考点，利用价层电子对互斥理论、构造原理等知识点即可解答，难点是（4）题计算，题目难度中等．