Question

19．石灰氰，是由氰氨化鈣（CaCN₂）、氧化鈣和其他不溶性雜質構成的混合物．呈灰黑色，有特殊臭味．是一種堿性肥料，也是高效低毒多菌靈農藥的主要原料之一，可用作除草劑、殺菌劑、殺蟲劑等，可用于生產雙氰胺、三聚氰胺和氰熔體等．
①寫出與Ca在同一周期，且最外層電子數(shù)與K的相同，內層排滿電子的基態(tài)原子的電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；CaCN₂中CN₂^2-，與CN₂^2-互為等電子體的分子有CO₂和N₂O（填化學式，答一個即可），由此可以推知CN₂^2-的空間構型為直線形．
②氰氨化鈣（CaCN₂）的重要性質之一就是與水反應，CaCN₂+2H₂O=NH₂CN+Ca（OH）₂，NH₂CN與水反應生成尿素[CO（NH₂）₂]．尿素分子中所含元素電負性由大到小為O＞N＞C＞H（用元素符號表示）．
③三聚氰胺（）俗稱“蛋白精”，也可由氰氨化鈣制得．在三聚氰胺分子中含有的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為5：1．
④生石灰晶體晶胞如圖所示，其晶體中Ca²⁺的配位數(shù)為6，CaO晶胞和NaCl晶胞形狀完全相同，但二者的晶格能卻分別為：CaO3401kJ•mol^-1、NaCl786kJ•mol^-1．導致兩者晶格能差異很大的主要原因是CaO晶體中Ca²⁺、O^2-所帶電荷電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量；CaO晶胞邊長為apm，則其的密度為$\frac{224×10{\;}^{30}}{{N}_{A}a{\;}^{3}}$gcm^-3．

Answer 1

分析 ①與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內層排滿電子的基態(tài)原子是鋅，根據(jù)構造原理寫出該原子的核外電子排布式；根據(jù)等電子體的概念確定與CN₂^2-互為等電子體的分子，根據(jù)二氧化碳的空間構型確定CN₂^2-離子的空間構型；
②原子的得電子能力越強，其電負性的數(shù)值越大；
③根據(jù)共價單鍵為σ，共價雙鍵中一個是σ一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ兩個是π鍵計算；
④以鈣離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定鈣離子配位數(shù)；晶格能大小與離子帶電量成正比，與離子半徑成反比；晶胞中有4個Ca原子、4個O原子．

解答 解：①與Ca在同一周期且最外層電子數(shù)相同、內層排滿電子的基態(tài)原子是鋅，根據(jù)構造原理，基態(tài)的鋅原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²；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(shù)、原子總數(shù)，結構相似，二氧化碳分子是直線形，所以CN₂^2-離子的空間構型是直線形．
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；N₂O；直線形；
②原子的得電子能力越強，其電負性的數(shù)值越大，電負性由大到小為O＞N＞C＞H，故答案為：O＞N＞C＞H；
③共價單鍵為σ，共價雙鍵中一個是σ一個是π鍵，σ鍵和π鍵數(shù)目之比為15：3=5：1，故答案為：5：1；
④以鈣離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，上下左右前后，結合圖片知，鈣離子的配位數(shù)是6；晶格能大小與離子帶電量成正比，CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量，導致的氧化鈣晶格能大于氯化鈉的晶格能；若該晶胞的邊長為apm，晶胞體積為（a×10^-10cm）³，晶胞中有4個Ca原子、4個O原子，故晶胞質量為$\frac{4×40+4×16}{{N}_{A}}$g，故該氧化物的密度為$\frac{4×40+4×16}{{N}_{A}}$g÷（a×10^-10cm）³=$\frac{224×10{\;}^{30}}{{N}_{A}a{\;}^{3}}$g•cm^-3，
故答案為：6；CaO晶體中Ca²⁺、O^2-所帶電荷電量大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^-的帶電量；$\frac{224×10{\;}^{30}}{{N}_{A}a{\;}^{3}}$．

點評 本題考查了物質結構知識，涉及核外電子排布、分子空間構型、化學鍵、配合物的計算等，難度中檔，易錯點是配位數(shù)的確定，以一種微粒為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定配位數(shù)．