Question

尿素（H₂NCONH₂）可用于制有机铁肥，主要代表有[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]．
（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C、N原子的杂化方式分别是    ．
（3）[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃中“H₂NCONH₂”与Fe（Ⅲ）之间的作用力是    ．与NO₃^-互为等电子体的一种化合物是    （写化学式）．
（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    个．
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是    ．

Answer

（1）Fe原子核外电子数为26，原子形成阳离子先按能层高低失去电子，能层越高的电子越容易失去，同一能层中按能级高低失去电子，能级越高越容易失去；
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；
（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，C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，据此判断；
（3）Fe（Ⅲ）有空轨道，尿素分子中N原子含有孤对电子，二者形成配位键；
原子总数相等，价电子总数相等的微粒为等电子体，利用代换法书写；
（4）①以顶点的二氧化碳分子研究，与之最近的二氧化碳分子位于面心上；
②根据均摊法计算晶胞中含有Au、Cu原子数目，据此计算．
【解析】
（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，
故答案为：1s22s22p63s23p63d5；N＞O＞C；
（2）由尿素分子的结构式可知，尿素分子中C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化，N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化，故答案为：sp2、sp3；
（3）Fe（Ⅲ）有空轨道，尿素分子中N原子含有孤对电子，H2NCONH2与Fe（Ⅲ）之间形成配位键，
N原子最外层电子数为5，将N原子及1个单位负电荷，可以替换为S原子，故SO3与NO3-互为等电子体，
故答案为：配位键；SO3等；
（4）①以顶点的二氧化碳分子研究，与之最近的二氧化碳分子位于面心上，将晶胞补全可知，有3层每各有4个二氧化碳分子与之最近，故之最近的二氧化碳分子有4×3=12，
故答案为：12；
②若顶点为Au、面心为Cu，晶胞中含有Au原子数目为8×=1，晶胞中含有Cu原子数目为6×=3，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为1：3，
故答案为：1：3．