Question

本題有A、B兩題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容，每題12分。請選擇其中一題作答，若兩題都作答。將按A題評分。

 A．【物質結構與性質】

    可以由下列反應合成三聚氰胺：CaO＋3C CaC₂＋CO↑，CaC₂＋N₂  CN₂＋C，CaCN₂＋2H₂O===NH₂CN＋Ca(OH)₂，NH₂CN與水反應生成尿素[CO(NH₂)₂]，尿素合成三聚氰胺。

（1）寫出與Ca在同一周期且最外層電子數相同、內層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：                                   。 CaCN₂中陰離子為CN，根據等電子原理可以推知CN的空間構型為                  。

（2）尿素分子中C原子采取         雜化。尿素分子的結構簡式是                。

（3）三聚氰胺(          )俗稱“蛋白精”。動物攝入三聚氰胺和三聚氰酸(         )

后，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間通過                    結合，在腎臟內易形成結石。

（4）CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca²⁺的配位數為        。

（5）CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3401 kJ·mol^-1、NaCl 786 kJ·mol^-1。導致CaO比NaCl晶格能大的主要原因是                                               。

Answer 1

【知識點】原子核外電子排布 晶格能 分子結構  E1  E3  N4

【答案解析】

   （1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²（2分）；　；　直線形（2分）

（2）sp²（1分）　； （1分）        （3）分子間氫鍵（2分）

（4）6（2分）；　

CaO晶體中Ca^2＋、O^2－的帶電量大于NaCl晶體中Na^＋、Cl^－的帶電量（2分）

解析：（1）與Ca在同一周期且最外層電子數相同、內層排滿電子的基態(tài)原子是鋅，根據構造原理，基態(tài)的鋅原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；與CN₂^2-互為等電子體的分子有N₂O和CO₂；等電子體具有相同的價電子數、原子總數，結構相似，二氧化碳分子是直線形，所以CN₂^2-離子的空間構型是直線形．
（2）CO（NH₂）₂分子中中心C原子上含有三個σ鍵一個π鍵，所以空間構型是平面三角形，碳原子采取sp²雜化．
（3）三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間能形成氫鍵，所以是通過分子間氫鍵結合，在腎臟內易形成結石．（4）以鈣離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，結合圖片知，鈣離子的配位數是6，晶格能大小與離子帶電量成正比，CaO晶體中Ca ²⁺、O ^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量，導致的氧化鈣晶格能大于氯化鈉的晶格能．

【思路點撥】本題考查質結構知識，難度不大，易錯點是配位數的確定，一般以一種微粒為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定配位數。