Question

1．CaC₂可用于固氮：CaC₂+N₂$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$CaCN₂+C，CaCN₂（氰氨化鈣）和水反應(yīng)可生成NH₃．
（1）寫出與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內(nèi)層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²．
（2）C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是C＜O＜N．
（3）NH₃中N原子的雜化方式為sp³；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)CO${\;}_{3}^{2-}$的空間構(gòu)型為平面正三角形．
（4）CaCN₂中陰離子為CN${\;}_{2}^{2-}$，與CN${\;}_{2}^{2-}$互為等電子體的分子有N₂O（填寫一種化學(xué)式即可）；寫出CaCN₂水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCN₂ +3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑．

Answer 1

分析 （1）Ca位于第四周期、最外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為2、內(nèi)層排滿電子的第四周期元素原子是Zn，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）同周期元素從左向右，第一電離能總體趨勢(shì)增大，但I(xiàn)IA和VA反常，第一電離能：C＜O＜N；
（3）NH₃中N形成3個(gè)δ鍵，還有1對(duì)孤對(duì)電子，N雜化類型為sp³；CO₃^2-中C價(jià)層電子對(duì)數(shù)=$\frac{4+0×3+2}{2}$=3，C與3個(gè)O成鍵，空間構(gòu)型為平面三角形；
（4）等電子體原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同．C^2-與O原子數(shù)相等，所以與CN₂^2-互為等電子體的分子有N₂O，N₂與CO互為等電子體，與N₂O互為等電子體的分子有CO₂、BeCl₂等；CaCN₂與水生成NH₃，同時(shí)生成CaCO₃；CaCN₂ +3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑．

解答 解：（1）Ca位于第四周期、最外層電子數(shù)為2，最外層電子數(shù)為2、內(nèi)層排滿電子的第四周期元素原子是Zn，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；
（2）同周期元素從左向右，第一電離能總體趨勢(shì)增大，但I(xiàn)IA和VA反常，第一電離能：C＜O＜N；
故答案為：C＜O＜N；
（3）NH₃中N形成3個(gè)δ鍵，還有1對(duì)孤對(duì)電子，N雜化類型為sp³；CO₃^2-中C價(jià)層電子對(duì)數(shù)=$\frac{4+0×3+2}{2}$=3，C與3個(gè)O成鍵，空間構(gòu)型為平面三角形；故答案為：sp³；平面三角形；
（4）等電子體原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同．C^2-與O原子數(shù)相等，所以與CN₂^2-互為等電子體的分子有N₂O，N₂與CO互為等電子體，與N₂O互為等電子體的分子有CO₂、BeCl₂等；CaCN₂與水生成NH₃，同時(shí)生成CaCO₃；CaCN₂ +3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑；
故答案為：N₂O；CaCN₂ +3H₂O=CaCO₃+2NH₃↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查核外電子排布式 第一電離能 中心原子雜化類型 離子空間構(gòu)型 等電子體 化學(xué)方程式的書寫，難度不大．