Question

【題目】碳是地球上組成生命的最基本的元素之一，是形成單質(zhì)及其化合物種類最多的元素。

(1)碳原子核外有________種不同空間運動狀態(tài)的電子。

(2)碳元素能形成多種無機物。

①CO的立體構(gòu)型是______________與其互為等電子體的陰離子_________________。

②MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是_________________________。

(3)碳能與氫、氮、氧三種元素構(gòu)成化合物CO(NH2)2，該分子中各元素的電負性由大到小的順序為________，其中C原子的雜化方式為_______，該物質(zhì)易溶于水的主要原因是________________。

(4)CO是碳元素的常見氧化物，與N2互為等電子體，則CO的結(jié)構(gòu)式為________

(5)圖為碳的另一種同素異形體金剛石的晶胞，其中原子坐標參數(shù)為A(0，0，0)，B，C ；則D原子的坐標參數(shù)為________。

(6)立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5 pm。立方氮化硼的密度是________ g·cm－3(列出計算式即可，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

Answer 1

【答案】4 平面三角形 NO3-、SO3等 MgO晶格能比CaO大，使得Mg2+比Ca2+更容易結(jié)合碳酸根離子中的氧離子 O>N>C>H sp2 CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵 或CO

【解析】

(1)碳原子核外有6個電子，則有6種不同空間運動狀態(tài)的電子，故答案為：6；

(2)①CO的中心C原子價層電子對數(shù)=3+=3，C以sp2雜化，孤電子對數(shù)==0，所以，CO的立體構(gòu)型是平面三角形。價電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團互為等電子體，CO的價電子數(shù)=4+2+3×6=24，可將C換成N或S，即NO3-，SO3，所以與CO互為等電子體的有NO3-、SO3等，故答案為：平面三角形；NO3-、SO3等；

②MgO晶格能比CaO大，使得Mg2+比Ca2+更容易結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，所以，MgCO3分解溫度比CaCO3低，故答案為：MgO晶格能比CaO大，使得Mg2+比Ca2+更容易結(jié)合碳酸根離子中的氧離子；

(3)非金屬性越強，電負性越大，所以電負性：O>N>C>H，CO(NH2)2中C原子的價層電子對數(shù)=3+=3，所以C原子的雜化方式為sp2雜化，CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵，所以CO(NH2)2易溶于水，故答案為：O>N>C>H；sp2；CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵；

(4)等電子體具有相似的化學鍵特征，CO與N2互為等電子體，則CO的結(jié)構(gòu)式為，故答案為：或CO；

(5)由圖示可知，與D相連的4個原子形成正四面體，且D位于正四面體的體心，由B在x軸的坐標為可知，D在x軸的坐標為，同理得出D在y、z軸的坐標均為，則D原子的坐標參數(shù)為，故答案為：；

(6)因為金剛石屬于面心立方晶胞，即C原子處于立方體的8個頂點，6個面心，體內(nèi)有4個，故根據(jù)均攤法及BN的化學式可知，一個晶胞中各含有4個B原子、4個N原子，又因為一個BN的質(zhì)量是，而一個晶胞的體積是(361.5×1010)3cm3，故密度= g/cm3，故答案為：。