Question

[化学——物质结构与性质]尿素可用于制有机铁肥，主要代表有[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） 中“”与Fe(III)之间的作用力是___________。与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。

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原子数之比是___________。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d5，或[Ar] 3d5；N＞O＞C；

（2）sp2、sp3；（3）配位键，SO3或BF3；（4）①12；②1：3

【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+，则Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，或[Ar] 3d5；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）尿素H2NCONH2，结构式， C原子形成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，即C、N原子的杂化方式分别是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，故SO3或BF3与NO3-互为等电子体；

（4）①以顶点的二氧化碳分子研究，最近的二氧化碳位于面心上，将晶胞补全可知， 3层每层各有4个二氧化碳分子与之最近，则最近的二氧化碳分子有4×3=12；②若顶点为Au、面心为Cu，晶胞中含有Au原子数目为8×1/8=1，晶胞中含有Cu原子数目为6×1/2=3，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为1：3。

考点：物质结构