Question

電石（CaC₂）發(fā)生如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH₂）₂]，可進一步合成三聚氰胺．
CaC₂

N2

△

CaCN₂

H2O

NH₂CN

H2O

CO（NH₂）₂→（三聚氰胺）
（1）CO（NH₂）₂分子中含有σ鍵的個數(shù)為

 

．CaCN₂中陰離子為CN₂^2-，與CN₂^2-離子互為等電子體的分子的化學(xué)式為

 

，可推知CN₂^2-的空間構(gòu)型為

 

．
（2）三聚氰胺在動物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為三聚氰酸（  ），三聚氰酸分子中N原子采取

 

雜化．三聚氰胺與三聚氰酸的分子相互之間通過

 

結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石．
（3）如圖是電石的晶胞示意圖，則一個晶胞中含有

 

個Ca²⁺離子，研究表明，C₂^2-的存在使晶胞呈長方體，該晶胞中一個Ca²⁺周圍距離相等且最近的C₂^2-有

 

個．

Answer 1

考點：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,晶胞的計算,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：物質(zhì)的組成專題

分析：（1）根據(jù)CO（NH₂）₂分子的結(jié)構(gòu)，結(jié)合單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵分析；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(gòu)型確定CN₂^2-離子的空間構(gòu)型；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定尿素的VSEPR模型，根據(jù)模型確定其雜化方式；氫鍵普遍存在于已經(jīng)與N、O、F等電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外的N、O、F等電負性很大的原子之間；
（3）該晶胞中頂點占

1

8

，棱上占

1

4

，面心占

1

2

，體心占1，Ca²⁺為8×

1

8

+6×

1

2

=4；根據(jù)圖象，晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca²⁺周圍距離相等且最近的C₂^2-有只有同一平面內(nèi)的4個；

解答： 解：（1）CO（NH₂）₂分子結(jié)構(gòu)簡式為：，分子中有2個C-N、4個N-H和1個C=O，所以CO（NH₂）₂分子有7σ鍵和1個π鍵；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(jié)構(gòu)相似，二氧化碳分子是直線形，所以CN₂^2-離子的空間構(gòu)型是直線形．
故答案為：7；CO₂或N₂O；直線型；
（2）三聚氰酸分子中N原子上價層電子對數(shù)=σ 鍵個數(shù)+

1

2

（a-xb）=3+

1

2

（5-3×1）=4，采取sp³雜化，三聚氰酸與三聚氰胺分子相互之間能形成氫鍵，所以是通過分子間氫鍵結(jié)合，在腎臟內(nèi)易形成結(jié)石，
故答案為：sp³；氫鍵；
（3）Ca²⁺為位于頂點和面心數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4；根據(jù)圖象，晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca²⁺周圍距離相等且最近的C₂^2-有只有同一平面內(nèi)的4個，
故答案為：4；4；

點評：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)等，難度中等，注意分子空間構(gòu)型的判斷及原子雜化方式的判斷是高考的熱點．