Question

工业上用CO₂和NH₃为原料合成尿素，尿素的化学式为CO（NH₂）₂．尿素可用于制有机铁肥，主要代表物有三硝酸六尿素合铁（Ⅲ），化学式为[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃．
（1）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是

 

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（2）尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是

 

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（3）NH₄⁺中H-N-H键角比NH₃中H-N-H键角大，原因为

 

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Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,键能、键长、键角及其应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素；
（2）由尿素的结构式可知，尿素分子中N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，据此判断；
（3）排斥力：孤对电子-成键电子＞成键电子-成键电子，排斥力大，键角被压缩．

解答： 解：（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（2）由尿素分子的结构式可知，尿素分子中C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp²杂化，N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，N原子采取sp³杂化，故答案为：sp²；sp³；
（3）NH₃中N原子含有1对孤对电子，NH⁺₄中N原子没有孤对电子，NH⁺₄中N-H键之间的排斥力较小，故NH⁺₄中H-N-H键角大，
故答案为：NH₃中N原子含有1对孤对电子，NH⁺₄中N原子没有孤对电子，NH⁺₄中N-H键之间的排斥力较小．

点评：本题考查核外电子排布规律、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论等，难度不大，属于常考题．