Question

已知尿素的結(jié)構式為： 尿素可用于制有機鐵肥，主要代表物有三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ），化學式為［Fe（H₂NCONH₂）₆］（NO₃）₃。

（1）基態(tài)Fe³⁺的核外電子排布式為                 ；C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是          。

（2）尿素分子中N原子的雜化方式是          。

（3）NH⁺₄中H—N—H鍵角比NH₃中H—N—H鍵角大，原因為              。

（4）CO₂和NH₃是工業(yè)上制備尿素的重要原料，固態(tài)CO₂（干冰）的晶胞結(jié)構如右圖所示。

①1個CO₂分子周圍等距離且距離最近的CO₂分子有           個。

②NaCl晶胞也為面心立方結(jié)構，已知NaCl晶體密度為 g·cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，則NaCl晶胞體積為       cm³

 

Answer 1

【答案】

（8份）（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵）（2分）  N＞O＞C（2分）  （3）sp³（1分）

（4）NH₃中N原子上有1對孤對電子，NH⁺₄中N原子上沒有孤對電子，排斥力較小（1分）

（4）①12（1分）  ②（1分）

【解析】

試題分析：（1）Fe原子核外有26個電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵。同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，N元素原子的2p能級有3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，失去電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C。

（2）由尿素的結(jié)構式可知，尿素分子中N原子成3個單鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，因此N原子采取sp³雜化。

（3）NH₃中N原子上含有1對孤對電子，NH⁺₄中N原子上沒有孤對電子，因此NH⁺₄中N－H鍵之間的排斥力較小，故NH⁺₄中H－N－H鍵角大。

（4）①以頂點的二氧化碳分子為中心，與之最近的二氧化碳分子位于面心上。則每個晶胞中含有3個CO₂分子。由于每個頂點可以形成8個相同的立方體，其中每個面被2個立方體共用，所以與之最近的二氧化碳分子有（8×3）÷2＝12。

②若頂點、面心為鈉離子，則體心、棱中心為氯離子，則晶胞中含有的鈉離子數(shù)目為8×＋6×＝4個，氯離子數(shù)目是1＋12×＝4個，故晶胞中相當于含有4個“NaCl”分子，晶胞質(zhì)量為，NaCl晶體密度為ρg•cm^-3，故晶胞的體積為÷ρg•cm^-3＝ cm³。

考點：考查核外電子排布規(guī)律、雜化軌道理論、第一電離能比較、價層電子對互斥理論、晶胞結(jié)構與晶胞體積的計算等