Question

【題目】CH4、NH3、H2O和HF均為含10e-的分子。

（1）C、N、O、F四種元素中，與C基態(tài)原子的核外未成對(duì)電子數(shù)相等的元素是_______(寫元素名稱)，其基態(tài)原子的核外電子排布式為_____________。

（2）C、N、O、F四種元索第電一離能由大到小的順序是__________(用元素符號(hào)表示）

（3）CH4、NH3和H2O分子中，從原子軌道的重疊方向來(lái)說(shuō).三種分子的中心原子的雜化軌道類型均為__________。

（4）CH4燃燒生成 CO、CO2和H2O

①在CO氣流中輕微加熱金屬鎳（Ni）,生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4, 423K時(shí) Ni(CO)4分解為Ni和CO,從而制得高純度的Ni粉..試推測(cè)四碳基鎳的晶體類型為_________。

②CO2、H2O和NH3反應(yīng)生成(NH4)2CO3，根據(jù)電子對(duì)互斥理論知CO32-的空間構(gòu)型為_____。

（5）CH4、H2O和HF三種物質(zhì)中H2O的熔沸點(diǎn)最高，其原因是__________。

（6）硅晶體的結(jié)構(gòu)跟金剛石的結(jié)構(gòu)相似.而SiO2的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅 化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子。觀察下圖金剛石的結(jié)構(gòu)，分析SiO2的空間結(jié)構(gòu)中，Si，O形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是_______________。

Answer 1

【答案】 氧 1s22s22p4 F>N>O>C sp3 分子晶體 平面三角形 H2O分子間含有氫鍵且氫鍵數(shù)目最多 6

【解析】（1）C基態(tài)原子的核外未成對(duì)電子數(shù)是2個(gè)，則C、N、O、F四種元素中，與C基態(tài)原子的核外未成對(duì)電子數(shù)相等的元素是氧，其基態(tài)原子的核外電子排布式為 1s22s22p4。（2）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能F＞N＞O＞C；（3）從原子軌道的重疊方向來(lái)說(shuō)，共價(jià)鍵分為σ鍵與π鍵，三種分子均形成單鍵，屬于σ鍵，雜化軌道數(shù)目=σ鍵+孤電子對(duì)數(shù)，三種分子的中心原子雜化軌道數(shù)目均為4，均采sp3雜化。（4）①四碳基鎳的熔沸點(diǎn)較低，所以其晶體類型為分子晶體；②根據(jù)電子對(duì)互斥理論知CO32-的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是，因此空間構(gòu)型為平面三角形。（5）由于H2O分子間含有氫鍵且氫鍵數(shù)目最多，所以CH4、H2O和HF三種物質(zhì)中H2O的熔沸點(diǎn)最高。（6）硅晶體中每個(gè)最小環(huán)上含有6個(gè)Si原子，形成六元環(huán)，二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子，所以Si、O原子形成的最小環(huán)上O原子的數(shù)目是6。