题目内容

【题目】尿素[CO(NH2)2]是一种重要的工业原料,在160℃分解生成异氰酸和氨气,化学方程式为CO(NH2)22HCNONH3。回答下列问题:

(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是________(填元素符号),其原子核外电子共占据________个原子轨道。

(2)上述元素中有三种元素处于同周期,则:

①最简单气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是________(用化学式表示)

②元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示,下同)

③元素的电负性由大到小的顺序是________________

(3)氰酸有两种结构,一种分子内含有三键,称为氰酸,另一种分子内不含三键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。写出氰酸和异氰酸的结构式:________________

【答案】C 4 H2O>NH3>CH4 N>O>C O>N>C H-O-CN H-N=C=O

【解析】

(1)上述反应所涉及的元素为HCNO,按不同周期、同周期元素原子半径的递变规律,确定原子半径最大的元素,利用电子排布式确定其原子核外电子共占据的原子轨道。

(2)①最简单气态氢化物的稳定性与非金属性成正比。

②元素的第一电离能总的趋势与非金属性成正比,但需注意N的反常情况。

③元素的电负性与非金属性成正比。

(3)书写氰酸和异氰酸的结构式时,可先确定已知共价键,再从稳定结构出发,确定原子的顺序及共价键的数目。

(1)上述反应所涉及的元素为HCNOH原子核外只有一个电子层,原子半径最小,CNO都是两个电子层,同周期且最外层电子数依次增多,依据同周期元素的原子半径递变规律,最外层电子数越多,原子半径越小,所以原子半径最大的是C,其原子核外电子排布式为1s22s22p2,共占据4个原子轨道。答案为:C4

(2)上述元素中,CNO三种元素处于同周期,则:

①最简单气态氢化物的稳定性与非金属性成正比,则由大到小的顺序是H2O>NH3>CH4。答案为:H2O>NH3>CH4

②元素的非金属性O>N>C,但由于N的最外层电子半充满,电子的能量低,第一电离能出现反常,所以第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。答案为:N>O>C

③元素的电负性与非金属性成正比,则由大到小的顺序是O>N>C。答案为:O>N>C

(3)氰酸分子内含有三键,异氰酸分子内不含三键,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构,则氰酸和异氰酸的结构式分别为:H-O-CNH-N=C=O。答案为:H-O-CNH-N=C=O

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