Question

如圖1，已知尿素的結構式為：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）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是

 

；電負性由大到小的順序是

 

．
（2）尿素分子中C和N原子的雜化方式分別是

 

．
（3）NH₄⁺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）的晶胞結構如圖2所示．
①1個CO₂分子周圍等距離且距離最近的CO₂分子有

 

個．
②銅金合金的晶胞結構與干冰相似，若頂點為Au、面心為Cu，則銅金合金晶體中Au與Cu的原子個數比為

 

．
（5）[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃中H₂NCONH₂與Fe（Ⅲ）之間的作用力是

 

．FeCl₃溶液與KSCN溶液混合，得到含多種配合物的紅色溶液，其中配位數為5的配合物的化學式是

 

．化合物FeCl₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，它的晶體類型是

 

；KSCN中的陰離子與CO₂互為等電子體，該陰離子的電子式是

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,配合物的成鍵情況,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：物質的組成專題,原子組成與結構專題

分析：（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；同一周期元素的電負性隨著原子序數的增大而呈增強；
（2）由尿素的結構式可知，尿素分子中N原子成3個單鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數為4，C原子成2個C-N鍵、1個C=O鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數目為3，據此判斷；
（3）排斥力：孤對電子-成鍵電子＞成鍵電子-成鍵電子，排斥力大，鍵角被壓縮；
（4）①以頂點的二氧化碳分子研究，與之最近的二氧化碳分子位于面心上；
②根據均攤法計算晶胞中含有Au、Cu原子數目，據此計算；
（5）Fe（Ⅲ）有空軌道，尿素分子中N原子含有孤對電子，二者形成配位鍵；根據化學式中化合價的代數和為零來書寫化學式；根據物理性質來判斷晶體類型；氧與硫的最外層電子數相同，先確定SCN^-中各原子的連接順序以及成鍵方式，再結合離子電子式的書寫方法書寫．

解答： 解：（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞C；同一周期元素的電負性隨著原子序數的增大而呈增強，所以電負性由大到小的順序為：O＞N＞C；
故答案為：N＞O＞C；O＞N＞C；
（2）由尿素分子的結構式可知，尿素分子中C原子成2個C-N鍵、1個C=O鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數目為3，C原子采取sp²雜化，N原子成3個單鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數為4，N原子采取sp³雜化，故答案為：sp²、sp³；
（3）NH₃中N原子含有1對孤對電子，NH⁺₄中N原子沒有孤對電子，NH⁺₄中N-H鍵之間的排斥力較小，故NH⁺₄中H-N-H鍵角大，
故答案為：NH₃中N原子含有1對孤對電子，NH⁺₄中N原子沒有孤對電子，NH⁺₄中N-H鍵之間的排斥力較��；
（4）①以頂點的二氧化碳分子研究，與之最近的二氧化碳分子位于面心上，將晶胞補全可知，有3層每各有4個二氧化碳分子與之最近，故之最近的二氧化碳分子有4×3=12，
故答案為：12；
②若頂點為Au、面心為Cu，晶胞中含有Au原子數目為8×

1

8

=1，晶胞中含有Cu原子數目為6×

1

2

=3，則銅金合金晶體中Au與Cu原子數之比為1：3，
故答案為：1：3；
（5）Fe（Ⅲ）有空軌道，尿素分子中N原子含有孤對電子，二者形成配位鍵；FeCl₃溶液與KSCN溶液混合，得到含多種配合物的紅色溶液，其中配位數為5的配合物的化學式是K₂Fe（SCN）₅；已知分子晶體的熔沸點較低，而化合物FeCl₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，所以FeCl₃是分子晶體；SCN^-中各原子的連接順序為S-C-N，S與C形成一對共用電子對，C與N形成三對共用電子對，SCN^-得到的一個電子給了S，故SCN^-的電子式；
故答案為：配位鍵；K₂Fe（SCN）₅；分子晶體；．

點評：本題考查了第一電離能和電負性的比較、雜化軌道理論、配合物、晶胞計算、電子式等，題目涉及的知識點較多，綜合性較強，題目難度中等．