Question

【題目】[化學—選修3：物質結構與性質]碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：

（1）處于一定空間運動狀態的電子在原子核外出現的概率密度分布可用 形象化描述。

（2）碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是 。

（3）C2H2 分子中，共價鍵的類型有 ，C 原子的雜化軌道類型是 ，寫出兩個與C2H2具有相同空間構型含碳無機物分子的分子式 。

（ 4 ）CO 能與金屬Fe、Ni分別形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5中Fe元素的原子核外電子排布為 ，Ni(CO)4是無色液體，沸點42.1℃，熔點-19.3℃，難溶于水，易溶于有機溶劑推測Ni(CO)4是 晶體。

（5）碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示：

①石墨烯晶體中，每個C 原子連接 個六元環，每個六元環占有 個C 原子。

②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環也為六元環，每個C原子連接 個六元環，六元環中最多有 個C原子在同一平面。

Answer 1

【答案】（1）電子云

（2）C有4個價電子且半徑較小，難以通過得或失電子達到穩定結構

（3）σ鍵、π鍵 sp CO2、CS2、HCN或COS等

（4）1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) 分子

（5）① 3 2 ② 12 4

【解析】

試題分析：（1）電子在原子核外出現的概率密度分布可用電子云描述；（2）C有4個價電子且半徑較小，難以通過得或失電子達到穩定結構，所以碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主；（3）C2H2 分子的結構式為，共價鍵的類型有σ鍵、π鍵；乙炔為直線型分子，C 原子的雜化軌道類型是sp；CO2、CS2都是直線型；（ 4 ）CO 能與金屬Fe、Ni分別形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5中Fe元素的原子核外電子排布1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)；Ni(CO)4，熔沸點低，推測Ni(CO)4是分子晶體。（5）①根據圖示，石墨烯晶體中，每個C 原子連接3個六元環；根據均攤法，每個六元環占有=2個C 原子；②根據圖示，在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環也為六元環，每個C原子連接12個六元環，六元環中最多有4個C原子在同一平面。