Question

可以由下列反应合成三聚氰胺：CaO+3C

高温  .

CaC₂+CO↑，
CaC₂+N₂

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：

 

；CaCN₂中阴离子为CN₂^2-，与CN₂^2-互为等电子体的分子有N₂O和

 

（填化学式），由此可以推知CN₂^2-的空间构型为

 

．
（2）尿素分子中C原子采取

 

杂化．
（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

 

，Ca²⁺采取的堆积方式为

 

，O^2-处于Ca²⁺堆积形成的

 

空隙中；CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401kJ?mol^-1、NaCl 786kJ?mol^-1．导致两者晶格能差异的主要原因是

 

．
（5）配位化合物K₃[Fe（CN）_n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

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是锌，根据构造原理写出该原子的核外电子排布式；根据等电子体的概念确定与CN₂^2-互为等电子体的分子，根据二氧化碳的空间构型确定CN₂^2-离子的空间构型；
（2）根据价层电子对互斥理论确定尿素的VSEPR模型，根据模型确定其杂化方式；
（3）氢键普遍存在于已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另外的N、O、F等电负性很大的原子之间；
（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，从而确定钙离子配位数；Ca²⁺采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O^2-处于Ca²⁺堆积形成的八面体空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，与离子半径成反比；
（5）铁是26号元素，最外电子层有2个电子，配体提供电子数为12，CN为单齿配体．

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是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；与CN₂^2-互为等电子体的分子有N₂O和CO₂；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，所以CN₂^2-离子的空间构型是直线形．
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；CO₂；直线形；
（2）CO（NH₂）₂分子中中心原子C原子上含有三个σ键一个π键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp²杂化．
故答案为：sp²；
（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易形成结石．
故答案为：分子间氢键；
（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6，Ca²⁺采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O^2-处于Ca²⁺堆积形成的八面体，空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca²⁺、O^2-的带电量大于NaCl晶体中Na⁺、Cl^-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能，
故答案为：6；面心立方最密堆积；八面体；CaO晶体中Ca²⁺、O^2-的带电量大于NaCl晶体中Na⁺、Cl^-的带电量；
（5）配位化合物K₃[Fe（CN）_n]，铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，铁是26号元素，最外电子层有2个电子，配体提供电子总数为12，CN为单齿配体，得到n=

12

2

=6，
故答案为：6．

点评：本题考查了物质结构知识，涉及核外电子排布、分子空间构型、杂化原理、配合物的计算等，难度一般，易错点是配位数的确定，以一种微粒为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，从而确定配位数．