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已知尿素的结构式为: 尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。

(1)基态Fe3+的核外电子排布式为                 ;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是          。

(2)尿素分子中N原子的杂化方式是          。

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

(4)CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。

①1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有           个。

②NaCl晶胞也为面心立方结构,已知NaCl晶体密度为 g·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则NaCl晶胞体积为       cm3

 

【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对孤对电子,NH+4中N原子上没有孤对电子,排斥力较小(1分)

(4)①12(1分)  ②(1分)

【解析】

试题分析:(1)Fe原子核外有26个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,N元素原子的2p能级有3个电子,为半满稳定状态,能量降低,失去电子需要的能量较高,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C。

(2)由尿素的结构式可知,尿素分子中N原子成3个单键,含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,因此N原子采取sp3杂化。

(3)NH3中N原子上含有1对孤对电子,NH+4中N原子上没有孤对电子,因此NH+4中N-H键之间的排斥力较小,故NH+4中H-N-H键角大。

(4)①以顶点的二氧化碳分子为中心,与之最近的二氧化碳分子位于面心上。则每个晶胞中含有3个CO2分子。由于每个顶点可以形成8个相同的立方体,其中每个面被2个立方体共用,所以与之最近的二氧化碳分子有(8×3)÷2=12。

②若顶点、面心为钠离子,则体心、棱中心为氯离子,则晶胞中含有的钠离子数目为8×+6×=4个,氯离子数目是1+12×=4个,故晶胞中相当于含有4个“NaCl”分子,晶胞质量为,NaCl晶体密度为ρg•cm-3,故晶胞的体积为÷ρg•cm-3= cm3。

考点:考查核外电子排布规律、杂化轨道理论、第一电离能比较、价层电子对互斥理论、晶胞结构与晶胞体积的计算等

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?济宁二模)已知尿素的结构式为:尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3.
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p63d5
;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是
N>O>C
N>O>C
.
(2)尿素分子中N原子的杂化方式是
sp3
sp3
.
(3)NH+4中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角大,原因为
NH3中N原子含有1对孤对电子,NH+4中N原子没有孤对电子,NH+4中N-H键之间的排斥力较小
NH3中N原子含有1对孤对电子,NH+4中N原子没有孤对电子,NH+4中N-H键之间的排斥力较小
.
(4)CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如图所示.
①1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有
12
12
个.
②NaCl晶胞也为面心立方结构,已知NaCl晶体密度为ρg?cm-3NA表示阿伏加德罗常数,则NaCl晶胞体积为
234
ρNA
234
ρNA
cm3.

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知a、e、I为三种由短周期元素构成的10个电子的粒子,其结构特点如下:
粒子代码 a e I
原子核数 单核 两核 四核
粒子的电荷数 一个单位正电荷 一个单位负电荷 0
物质A由a、e 构成,B、C、D、K都是单质,各有关物质之间的相互反应转化关系如下图所示,反应①-⑤都是用于工业生产的反应,⑥、⑦反应中个别产物在图中略去.请填写下列空白:

(1)写出下列物质的化学式:B
Cl2
Cl2
,J
NO
NO
.
(2)写出下列反应的离子反应方程式:H+E(溶液)→M
H++ClO-═HClO
H++ClO-═HClO
,F+G→A+B+C
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
Cl2+H2+2OH-
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
Cl2+H2+2OH-
;
(3)E(溶液)能与I以1:2的物质的量之比反应生成N、F和G,N中各原子均已达到惰性气体的稳定结构,写出N的结构式
;
(4)L是由3种元素构成的分子,能与I以1:2的物质的量之比反应生成尿素CO(NH2)2和物质H,写出L的电子式
;
(5)常温下,实验室模拟工业反应④的过程如图所示,标况下,当电极上产生112mL(已折算为标准状况下的体积)B气体时,烧杯中溶液的pH=
13
13
.(假设气体完全逸出,溶液体积不变)

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科目:高中化学 来源: 题型:

氨是重要的化工原料,合成氨是哈伯1905年发明的.2001年希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中,H2和N2在电极上合成氨.此法的转化率大为提高.已知:N2 (g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H<0.请回答下列问题:
(1)电解法合成氨可以使用水做电解液吗?
 
,为什么?
 
.
(2)若合成氨反应容器的容积为2L,开始充入3mol H2和1mol N2 反应达到平衡时气体的压强变为原来的
78
,则氮气的转化率为
 
.该反应的化学平衡常数的表达式为
 
,升高温度,平衡常数将
 
.(填增大、减少或不变);增大反应容器的体积,再达到平衡时,混合气的平均分子量将
 
.(填增大、减少或不变).
(3)在一定条件下氨可与其他物质反应生成尿素〔CO(NH2)2〕,已知30g尿素在高温高压下分解生成11.2LNH3(标况)、5.6LCO2和一定量的三聚氰胺分子(三聚氰胺的相对分子质量为126).不法分子曾在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺来提高奶粉中的蛋白质含量,导致许多婴幼儿肾结石.写出三聚氰胺的分子式为
 
,其化学反应方程式为
 
. 三聚氰胺分子中有一个六元环,一个三聚氰胺分子可分解生成三个分子A,则A的结构式是
 
.

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科目:高中化学 来源:专项题 题型:单选题

前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NO3NH2)和H2O2制得化合物
H2NCONH2·H2O2,不但使H2O2稳定下来,而且其结构也没有发生改变,得到了可供衍射实验的单晶体。已知H2O2的结构式为H-O-O-H,下列说法中不正确的是
[     ]
A. H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的
B. H2O2分子中只含σ键,不含π键
C. H2O2既有氧化性又有还原性
D. H2NCONH2·H2O2属于离子化合物

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