Question

【题目】[化学—选修3：物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。

（3）C2H2 分子中，共价键的类型有 ，C 原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与C2H2具有相同空间构型含碳无机物分子的分子式 。

（ 4 ）CO 能与金属Fe、Ni分别形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5中Fe元素的原子核外电子排布为 ，Ni(CO)4是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)4是 晶体。

（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①石墨烯晶体中，每个C 原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C 原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。

Answer 1

【答案】（1）电子云

（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构

（3）σ键、π键 sp CO2、CS2、HCN或COS等

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

（5）① 3 2 ② 12 4

【解析】

试题分析：（1）电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云描述；（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构，所以碳在形成化合物时，其键型以共价键为主；（3）C2H2 分子的结构式为，共价键的类型有σ键、π键；乙炔为直线型分子，C 原子的杂化轨道类型是sp；CO2、CS2都是直线型；（ 4 ）CO 能与金属Fe、Ni分别形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5中Fe元素的原子核外电子排布1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)；Ni(CO)4，熔沸点低，推测Ni(CO)4是分子晶体。（5）①根据图示，石墨烯晶体中，每个C 原子连接3个六元环；根据均摊法，每个六元环占有=2个C 原子；②根据图示，在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接12个六元环，六元环中最多有4个C原子在同一平面。