Question

【题目】CH4、NH3、H2O和HF均为含10e-的分子。

（1）C、N、O、F四种元素中，与C基态原子的核外未成对电子数相等的元素是_______(写元素名称)，其基态原子的核外电子排布式为_____________。

（2）C、N、O、F四种元索第电一离能由大到小的顺序是__________(用元素符号表示）

（3）CH4、NH3和H2O分子中，从原子轨道的重叠方向来说.三种分子的中心原子的杂化轨道类型均为__________。

（4）CH4燃烧生成 CO、CO2和H2O

①在CO气流中轻微加热金属镍（Ni）,生成无色挥发性液态Ni(CO)4, 423K时 Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉..试推测四碳基镍的晶体类型为_________。

②CO2、H2O和NH3反应生成(NH4)2CO3，根据电子对互斥理论知CO32-的空间构型为_____。

（5）CH4、H2O和HF三种物质中H2O的熔沸点最高，其原因是__________。

（6）硅晶体的结构跟金刚石的结构相似.而SiO2的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅 化学键之间插入一个O原子。观察下图金刚石的结构，分析SiO2的空间结构中，Si，O形成的最小环上O原子的数目是_______________。

Answer 1

【答案】 氧 1s22s22p4 F>N>O>C sp3 分子晶体 平面三角形 H2O分子间含有氢键且氢键数目最多 6

【解析】（1）C基态原子的核外未成对电子数是2个，则C、N、O、F四种元素中，与C基态原子的核外未成对电子数相等的元素是氧，其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p4。（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能F＞N＞O＞C；（3）从原子轨道的重叠方向来说，共价键分为σ键与π键，三种分子均形成单键，属于σ键，杂化轨道数目=σ键+孤电子对数，三种分子的中心原子杂化轨道数目均为4，均采sp3杂化。（4）①四碳基镍的熔沸点较低，所以其晶体类型为分子晶体；②根据电子对互斥理论知CO32-的中心原子的价层电子对数是，因此空间构型为平面三角形。（5）由于H2O分子间含有氢键且氢键数目最多，所以CH4、H2O和HF三种物质中H2O的熔沸点最高。（6）硅晶体中每个最小环上含有6个Si原子，形成六元环，二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子，所以Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6。