Question

18．有机物三聚氰胺的结构如图所示：
（1）分子中各元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞C＞H．
（2）推测其分子的水溶性并说明原因能溶于水因为三聚氰胺分子与水分子间能形成氢键．
（3）分子中N原子的杂化类型为sp²和sp³
（4）分子中所有的N原子是在同一平面（填“是”或“否”）

Answer 1

分析 （1）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，据此判断第一电离能大小顺序；
（2）三聚氰胺与水分子间形成氢键；
（3）根据N原子的价层电子对数判断；
（4）根据N原子的杂化类型判断，分子的空间构型；

解答 解：（1）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞C，氢的第一电离能最小，故答案为：N＞C＞H；
（2）分子中含有H-N、H-O的化合物能与水分子间形成氢键，三聚氰胺与水分子间形成氢键，所以三聚氰胺分子的水溶性好，故答案为：能溶于水因为三聚氰胺分子与水分子间能形成氢键；
（3）由有机物三聚氰胺结构图可知，分子中N原子形成的化学键为C=N和C-N，形成C=N时，N原子中含有3个价层电子对杂化类型为sp²；形成C-N时，N原子中含有4个价层电子对，杂化类型为sp³，
故答案为：sp²和sp³；
（4）由有机物三聚氰胺结构图可知，六元环上的N原子都是以C=N形式存在，属于sp²杂化，分子的空间构型为平面形，所以分子中所有的N原子在同一平面上；
故答案为：是．

点评 本题考查了物质结构和性质，涉及第一电离能、原子的杂化方式、氢键算等知识点，这些知识点都是高考热点，会根据价层电子对互斥理论确定原子杂化方式及分子空间构型，难度中等．