Question

（15分）可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO＋3CCaC₂＋CO↑，CaC₂＋N₂CaCN₂＋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：______________________________________________________________________。
CaCN₂中阴离子为CN，与CN互为等电子体的分子有N₂O和________(填化学式)，由此可以推知CN的空间构型为________。
(2)尿素分子中C原子采取________杂化。尿素分子的结构简式是________________。
(3)三聚氰胺 俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸后，
三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合，在肾脏内易形成结石。
(4)CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为______________。

已知CaO晶体的密度为ρ，求晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离 ________________      __（列出计算式）
CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3 401 kJ·mol-1、NaCl 786 kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是______________                                 ______。

Answer 1

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²　(2分)   CO₂（1分） 直线形 （1分）
(2)sp²　（1分）COH₂NNH₂    （2分）   (3)分子间氢键 （1分）(4)6　（2分）     （3分）
CaO晶体中Ca^2＋、O^2－的带电量大于NaCl晶体中Na^＋、Cl^－的带电量（2分）

试题分析：
(1) Ca在第四周期，核外有四层电子，最外层2个电子，则内层排满电子的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²，CN带16个电子，与CN互为等电子体的分子海有CO₂，由此可以推知CN的空间构型与CO₂相似为直线形；
(2) 尿素分子中C原子与氧原子结合成双键，与两个氮原子结合成单键，采取sp²杂化，尿素分子的结构简式为COH₂NNH₂；
(3) 聚氰胺分子中含有N元素，相互之间可通过分子间氢键结合；
(4) 由图可知，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为6， CaO晶体和NaCl晶体都是离子晶体，晶格能差异的主要原因是CaO晶体中Ca^2＋、O^2－的带电量大于NaCl晶体中Na^＋、Cl^－的带电量。
点评：本题考查物质的结构，涉及到分子结构、杂化轨道等抽象内容，具有一定难度。但此类题目近年来在高考中已被逐渐淡化。解答此类题型，要求考生具有丰富的想象力。