Question

【題目】尿素[CO(NH2)2]是一種重要的工業原料，在160℃分解生成異氰酸和氨氣，化學方程式為CO(NH2)22HCNO＋NH3↑。回答下列問題：

(1)上述反應所涉及的各元素中，原子半徑最大的是________(填元素符號)，其原子核外電子共占據________個原子軌道。

(2)上述元素中有三種元素處于同周期，則：

①最簡單氣態氫化物的穩定性由大到小的順序是________(用化學式表示)。

②元素的第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號表示，下同)。

③元素的電負性由大到小的順序是________________。

(3)氰酸有兩種結構，一種分子內含有三鍵，稱為氰酸，另一種分子內不含三鍵，稱為異氰酸，且兩種結構中所有原子最外層均已達到穩定結構，分子中也不含環狀結構。寫出氰酸和異氰酸的結構式：________、________。

Answer 1

【答案】C 4 H2O>NH3>CH4 N>O>C O>N>C H-O-C≡N H-N=C=O

【解析】

(1)上述反應所涉及的元素為H、C、N、O，按不同周期、同周期元素原子半徑的遞變規律，確定原子半徑最大的元素，利用電子排布式確定其原子核外電子共占據的原子軌道。

(2)①最簡單氣態氫化物的穩定性與非金屬性成正比。

②元素的第一電離能總的趨勢與非金屬性成正比，但需注意N的反常情況。

③元素的電負性與非金屬性成正比。

(3)書寫氰酸和異氰酸的結構式時，可先確定已知共價鍵，再從穩定結構出發，確定原子的順序及共價鍵的數目。

(1)上述反應所涉及的元素為H、C、N、O，H原子核外只有一個電子層，原子半徑最小，C、N、O都是兩個電子層，同周期且最外層電子數依次增多，依據同周期元素的原子半徑遞變規律，最外層電子數越多，原子半徑越小，所以原子半徑最大的是C，其原子核外電子排布式為1s22s22p2，共占據4個原子軌道。答案為：C；4；

(2)上述元素中，C、N、O三種元素處于同周期，則：

①最簡單氣態氫化物的穩定性與非金屬性成正比，則由大到小的順序是H2O>NH3>CH4。答案為：H2O>NH3>CH4；

②元素的非金屬性O>N>C，但由于N的最外層電子半充滿，電子的能量低，第一電離能出現反常，所以第一電離能由大到小的順序是N>O>C。答案為：N>O>C；

③元素的電負性與非金屬性成正比，則由大到小的順序是O>N>C。答案為：O>N>C；

(3)氰酸分子內含有三鍵，異氰酸分子內不含三鍵，且兩種結構中所有原子最外層均已達到穩定結構，分子中也不含環狀結構，則氰酸和異氰酸的結構式分別為：H-O-C≡N、H-N=C=O。答案為：H-O-C≡N；H-N=C=O。