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基態原子的核外未成對電子數相等的元素是_______(寫元素名稱)，其基態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__________(用元素符號表示）

（3）CH4、NH3和H2O分子中，從原子軌道的重疊方向來說.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）,生成無色揮發性液態Ni(CO)4, 423K時 Ni(CO)4分解為Ni和CO,從而制得高純度的Ni粉..試推測四碳基鎳的晶體類型為_________。

②CO2、H2O和NH3反應生成(NH4)2CO3，根據電子對互斥理論知CO32-的空間構型為_____。

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

（6）硅晶體的結構跟金剛石的結構相似.而SiO2的結構相當于在硅晶體結構中每個硅與硅 化學鍵之間插入一個O原子。觀察下圖金剛石的結構，分析SiO2的空間結構中，Si，O形成的最小環上O原子的數目是_______________。

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目最多 6

【解析】（1）C基態原子的核外未成對電子數是2個，則C、N、O、F四種元素中，與C基態原子的核外未成對電子數相等的元素是氧，其基態原子的核外電子排布式為 1s22s22p4。（2）同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，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說，共價鍵分為σ鍵與π鍵，三種分子均形成單鍵，屬于σ鍵，雜化軌道數目=σ鍵+孤電子對數，三種分子的中心原子雜化軌道數目均為4，均采sp3雜化。（4）①四碳基鎳的熔沸點較低，所以其晶體類型為分子晶體；②根據電子對互斥理論知CO32-的中心原子的價層電子對數是，因此空間構型為平面三角形。（5）由于H2O分子間含有氫鍵且氫鍵數目最多，所以CH4、H2O和HF三種物質中H2O的熔沸點最高。（6）硅晶體中每個最小環上含有6個Si原子，形成六元環，二氧化硅的結構相當于在硅晶體結構中每個硅與硅的化學鍵之間插入一個O原子，所以Si、O原子形成的最小環上O原子的數目是6。