Question

【題目】三聚氰胺俗稱“蛋白精”，工業(yè)上通過下列流程合成三聚氰胺。請回答下列問題：

（1）基態(tài)Ca原子的電子排布式：___________________；CaC2的電子式________________。

（2）尿素分子中所含除氫以外元素第一電離能由小到大的順序為________________。

（3）CaCN2中陰離子為CN22－，與CN22－互為等電子體的分子有N2O和________(填化學式)，由此可以推知CN22－的空間構型為________。

（4）三聚氰胺分子中碳原子的雜化方式為________，分子中處于同一平面的氮原子有_____個。

（5）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。

（6）CaO晶胞如圖所示，CaO晶體中Ca2+的配位數為______________，已知CaO晶體的密度為ρ，用NA表示阿伏伽德羅常數，求晶胞中距離最近的兩個鈣離子之間的距離__________（用含ρ、NA代數式表示）。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2(1分) (1分)

（2）C O N(2分)

（3）CO2（1分）直線形 （1分）

（4）sp2（1分）3（1分）（5）分子間氫鍵（2分）

（6）6（2分）（3分）

【解析】

試題分析：（1）鈣的原子序數是20，其基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2；碳化鈣是離子化合物，電子式為。

（2）氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，其第一電離能大于氧元素，則第一電離能大小順序是C＜O＜N。

（3）原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，則與CN22－互為等電子體的分子有N2O和CO2，CO2是直線形結構，由此可以推知CN22－的空間構型為直線形；

（4）在三聚氰胺中碳形成4個共價鍵，屬于sp3雜化；在三聚氰胺中，氨基中的N原子為sp3雜化，為三角錐構型，N、H原子不會在同一平面上，所以分子中處于同一平面的氮原子有3個；

（5）由于N原子半徑小，元素的非金屬性強，分子內容易形成氫鍵；在腎臟內易形成結石。

（6）根據CaO的結構可知，早晶胞中每個Ca2+周圍有6個O2-，配位數是6；在CaO晶體的一個晶胞中含有Ca2+：8×1/8+6×1/2=4;含有O2-:12×1/4+1=4。即一個晶胞中含有4個CaO。晶胞中最近的兩個Ca2+的距離為在晶胞面對角線的一半。假設晶胞的邊長為a，則，所以，則晶胞中最近的兩個Ca2+的距離為L=。