Question

（15分）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[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原子的電子排布式：______________________________________________________________________。
CaCN₂中陰離子為CN，與CN互為等電子體的分子有N₂O和________(填化學式)，由此可以推知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______________。

已知CaO晶體的密度為ρ，求晶胞中距離最近的兩個鈣離子之間的距離 ________________      __（列出計算式）
CaO晶體和NaCl晶體的晶格能分別為：CaO 3 401 kJ·mol-1、NaCl 786 kJ·mol-1。導致兩者晶格能差異的主要原因是______________                                 ______。

Answer 1

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²　(2分)   CO₂（1分） 直線形 （1分）
(2)sp²　（1分）COH₂NNH₂    （2分）   (3)分子間氫鍵 （1分）(4)6　（2分）     （3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）

試題分析：
(1) Ca在第四周期，核外有四層電子，最外層2個電子，則內層排滿電子的基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²，CN帶16個電子，與CN互為等電子體的分子海有CO₂，由此可以推知CN的空間構型與CO₂相似為直線形；
(2) 尿素分子中C原子與氧原子結合成雙鍵，與兩個氮原子結合成單鍵，采取sp²雜化，尿素分子的結構簡式為COH₂NNH₂；
(3) 聚氰胺分子中含有N元素，相互之間可通過分子間氫鍵結合；
(4) 由圖可知，CaO晶體中Ca²⁺的配位數為6， CaO晶體和NaCl晶體都是離子晶體，晶格能差異的主要原因是CaO晶體中Ca^2＋、O^2－的帶電量大于NaCl晶體中Na^＋、Cl^－的帶電量。
點評：本題考查物質的結構，涉及到分子結構、雜化軌道等抽象內容，具有一定難度。但此類題目近年來在高考中已被逐漸淡化。解答此類題型，要求考生具有豐富的想象力。