Question

【题目】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．

①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 ．
②已知干冰晶胞边长为a pm，则该晶体的密度为g/cm3（NA表示阿伏加德罗常数的值）

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d5；N＞O＞C
（2）sp2、sp3
（3）配位键；SO3等
（4）1：3；
【解析】解：（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，所以答案是：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，所以答案是：sp2、sp3；（3）Fe（Ⅲ）有空轨道，其配位体数目为6，O原子提供孤对电子，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，所以答案是：配位键；SO3等；（4）①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，所以答案是：1：3；②在干冰晶胞中含有二氧化碳的数目为 =4，所以晶胞的密度为 g/cm3= g/cm3 ， 所以答案是： ．