Question

三聚氰胺（結構簡式如右）由于含氮量高而常被不法商人用作食品添加劑，因此三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”． 三聚氰胺是一種純白色晶體，無味，常壓熔點354℃（分解）；快速加熱升華，升華溫度300℃．三聚氰胺早期合成使用雙氰胺法：由電石（CaC₂）在N₂氛圍中加熱可制備氰胺化鈣（CaCN₂），氰胺化鈣水解后二聚生成雙氰胺（C₂H₄N₄），再加熱即轉化為三聚氰胺．與該法相比，尿素法成本低，目前較多采用．尿素以氨氣為載體，硅膠為催化劑，在380-400℃溫度下沸騰反應生成三聚氰胺：6CO（NH₂）₂→C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂．
試回答下列問題：
（1）原子數和電子總數都相等的粒子互稱為等電子體，它們具有相似的結構特征，與CN₂^2-互為等電子體的中性分子有N₂O和

CO₂

（填化學式），由此可以推知CN₂^2-離子的空間構型為

直線型

；
（2）寫出由電石和N₂在加熱條件下反應制備氰胺化鈣的化學方程式：

CaC₂+N₂=CaCN₂+C

；若通過上述反應制備400g氰胺化鈣，則轉移的電子數為

30

mol；
（3）三聚氰胺難溶于冷水但易溶于熱水，以尿素為原料制得的三聚氰胺粗產品中既含有不溶于水的雜質，又含有易溶于水的雜質，簡述從粗產品中提純三聚氰胺的方法：

將粗產品溶于熱水中并趁熱過濾，冷卻待溶液中有大量晶體析出時再過濾

（4）在奶粉中摻入三聚氰胺后不易被發現的原因是

三聚氰胺為白色結晶粉末，沒有什么氣味和味道

．

Answer 1

分析：（1）根據等電子體的概念確定與CN₂^2-互為等電子體的分子；根據二氧化碳的空間構型確定CN₂^2-離子的空間構型；
（2）根據題目信息書寫方程式，根據質量守恒配平；根據方程式可知生成1個CaCN₂轉移6個電子；
（3）根據三聚氰胺難溶于冷水但易溶于熱水，可將將粗產品溶于熱水中并趁熱過濾，冷卻待溶液中有大量晶體析出時再過濾；
（4）根據三聚氰胺的顏色與奶粉一致，且無氣味和味道；

解答：解：（1）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型，所以CN₂^2-離子的空間構型是直線型．
故答案為：CO₂；直線型；
（2）電石和N₂在加熱條件下反應制備氰胺化鈣，化學方程式：CaC₂+N₂=CaCN₂+C；由方程式可知生成1個CaCN₂轉移6個電子，制備400g（即5mol）氰胺化鈣，則轉移的電子數為30mol；
故答案為：CaC₂+N₂=CaCN₂+C；30；
（3）三聚氰胺難溶于冷水但易溶于熱水，可將將粗產品溶于熱水中并趁熱過濾，冷卻待溶液中有大量晶體析出時再過濾，即可得三聚氰胺；
故答案為：將粗產品溶于熱水中并趁熱過濾，冷卻待溶液中有大量晶體析出時再過濾；
（4）在奶粉中摻入三聚氰胺后不易被發現的原因是三聚氰胺為白色結晶粉末，沒有什么氣味和味道，
故答案為：三聚氰胺為白色結晶粉末，沒有什么氣味和味道．

點評：本題主要考查了等電子體、化學方程式的書寫以及物質的分離和提純，難度中等，根據所學知識即可完成，同時注意抓住題目信息．