Question

CaC₂可用于固氮：CaC₂＋N₂ CaCN₂＋C，CaCN₂(氰氨化鈣)和水反應可生成NH₃。
（1）寫出與Ca在同一周期且最外層電子數相同、內層排滿電子的基態原子的電子排布式：                         。
（2）C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是             。
（3）NH₃中N原子的雜化方式為       ；根據價層電子對互斥理論推測CO₃^2－的空間構型為       。
（4）CaCN₂中陰離子為CN₂^2－，與CN₂^2－互為等電子體的分子有        （填寫一種化學式即可）；寫出CaCN₂水解反應的化學方程式                 。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²（2）C O N（3）sp³  平面正三角形
（4）CO₂或N₂O CaCN₂ ＋3H₂O＝CaCO₃＋2NH₃↑

解析試題分析：（1）Ca位于第四周期、最外層電子數為2，最外層電子數為2、內層排滿電子的第四周期元素原子是Zn，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²或[Ar]3d¹⁰4s²。（2）同周期元素從左向右，第一電離能總體趨勢增大，但IIA和VA反常，第一電離能：N>O>C。（3）NH₃中N形成3個鍵，還有1對孤對電子，N雜化類型為sp³。CO₃^2－中C價層電子對數= ，C與3個O成鍵，空間構型為平面三角形。（4）等電子體原子數相同、價電子數相同。C^2-與O原子數相等，所以與CN₂^2－互為等電子體的分子有N₂O，N₂與CO互為等電子體，與N₂O互為等電子體的分子有CO₂、BeCl₂等。CaCN₂與水生成NH₃，同時生成CaCO₃。
考點： 核外電子排布式 第一電離能 中心原子雜化類型 離子空間構型 等電子體 化學方程式的書寫