Question

【題目】可以由下列反應合成三聚氰胺：CaO＋3CCaC2＋CO↑，CaC2＋N2CaCN2＋C，CaCN2＋2H2O===NH2CN＋Ca(OH)2，NH2CN與水反應生成尿素[]，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原子的電子排布式：____________________________；CaCN2中陰離子為CN，與CN22－互為等電子體的分子有CO2和________（填化學式），由此可以推知CN22－的空間構型為_______。

（2）尿素分子中C原子采取________雜化。

（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________，Ca2＋采取的堆積方式為____________________________，每個Ca2＋周圍距離最近且相等的Ca2＋有________個。

（5）CaO晶體和MgO晶體的晶格能分別為：CaO 3401 kJ·mol-1、MgO 3916 kJ·mol-1。導致兩者晶格能差異的主要原因是___________________________________。

（6）配位化合物K3[Fe(CN)n]遇亞鐵離子會產生藍色沉淀，因此可用于檢驗亞鐵離子，已知鐵原子的最外層電子數和配體提供電子數之和為14，求n=______________

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 N2O 直線形 sp2 (分子間)氫鍵 6 面心立方最密堆積 12 兩種晶體中都含O2-離子，且陽離子的帶電量相同，但半徑Ca2+大于Mg2+。因為離子鍵的強度與離子所帶電荷成正比，與半徑成反比，所以MgO晶體中的離子鍵更強，故MgO晶體的晶格能更高。 6

【解析】

以合成三聚氰胺的化學反應為素材，考查物質結構與性質知識。據構造原理寫電子排布式，用等電子原理判斷空間構型，由中心原子的價層電子對數判斷雜化類型，據晶胞結構確定配位數和離子堆積方式，由影響晶格能的因素解釋晶格能的差異。

（1）周期表中，鈣在第四周期、最外層2電子，同周期、最外層2電子、內層排滿電子的只有鋅元素的原子，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。書寫等電子體，可將同族元素直接替換，或將鄰族元素替換、并得失一定數目的電子，則由CO2可寫出COS、CS2、CNO－、SCN－、N2O等。互為等電子體的分子或離子結構相似，故CN22－、CO2等都是直線形。

（2）尿素[]分子中，碳原子的價層電子對數為3（σ鍵電子對3對、無孤電子對），為sp2雜化。

（3）三聚氰胺和三聚氰酸分子中都有氫原子與氮原子直接相連，氮原子、氧原子上都有孤電子對，它們可形成分子間氫鍵，從而在動物的腎臟內形成結石。

（4）據CaO晶胞，晶體中Ca2＋上下左右前后等距離的位置都有O2－，即Ca2＋的配位數為6。Ca2＋位于晶胞頂點和面心，即堆積方式為面心立方最密堆積。晶胞中，體心O2－周圍最近的O2－有12個，則每個Ca2＋周圍距離最近且相等的Ca2＋有12個。

（5）影響晶格能大小的因素有離子電荷數和離子半徑。CaO晶體、MgO晶體中離子電荷數相同，但離子半徑Ca2+大于Mg2+，使晶格能CaO晶體小于MgO晶體。

（6）配位化合物K3[Fe(CN)n]中配體是CN－，形成配位鍵時每個配體提供一對電子，共提供2n個電子。26號元素鐵電子排布為[Ar]3d64s2，最外層電子數為2，則有2n+2＝14，n＝6。