题目内容

【题目】C、O、N、C1是重要的非金属元素,它们的单质和化合物有重要应用。回答下列问题:

(1)C、O、N、C1四种元素中基态原子未成对电子数最多的是_______,C、O、C1原子得到电子时放出热量,而N原子得到电子却吸收热量的原因是_________

(2)NO3-的空间构型为__________;H2O分子中H—O键键角小于NH3分子中N—H键键角的原因是__________________

(3)CO可形成多种配位化合物,CO的结构是为_______,与CO互为等电子体且带1个单位负电荷的阴离子化学式为____________________

(4)C元素的单质石墨烯的结构可以看作是单层的石墨,其中碳原子的杂化方式为______________;C60的晶体结构类似于干冰,则每个C60晶胞的质量为_______g(用含NA的式子表示)。

(5)NaC1晶体的结构如右图所示。已知:NaC1晶体的密度为a g·cm-3,则NaC1晶体中最近两个Na+的距离的数学表达式为_______cm(用含a、NA的式子表示)。

【答案】 N N的核外电子排布为1s22s22p3,2p轨道半充满,比较稳定;如果得到电子,破坏稳定状态,需要吸收能量。 平面三角形 H2O中O有两对孤对电子,NH3中N只有一对孤对电子,H2O中孤对电子对成键电子的排斥力更大,因而键角变得更小。 C≡O CN- sp2

【解析】1N元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p32p 轨道为半充满,比较稳定,3个电子在三个轨道中排布,故未成对电子数为3C、O、C1的未成对电子数分别为001,故未成对电子数最多的是N;N的核外电子排布为1s22s22p3,2p轨道半充满,比较稳定;如果得到电子,破坏稳定状态,需要吸收能量,故C、O、C1原子得到电子时放出热量,而N原子得到电子却吸收热量;(2)N原子形成3个δ键,孤对电子数==0,所以中心原子为sp2杂化,立体构型为平面三角形;H2O中O有两对孤对电子,NH3中N只有一对孤对电子,H2O中孤对电子对成键电子的排斥力更大,因而键角变得更小,故H2O分子中H—O键键角小于NH3分子中N—H键键角;(3)CO分子的结构和N2相似,是三键结构:C≡O;等电子体指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或基团。与CO互为等电子体且带1个单位负电荷的阴离子化学式为CN-;石墨烯的结构可以看作是单层的石墨,其中碳原子以sp杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜;C60晶体为面心立方排布,所以每个C60晶胞有4个分子(面心3个,顶点1个),所以一个C60晶胞==;(5)食盐的晶体结构为:该晶胞中氯离子数目为:1+×12=4,钠离子数目为: ×8+×6=4,设该晶胞的边长为x,则距离最近的钠离子距离为,根据该晶胞的体积和质量计算得:ax3=×4 整理得:x3=,x=,即距离最近的钠离子距离为

练习册系列答案
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(3)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),可将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,该过程依据的是电化学中的_________原理(填“原电池”或“电解池”),食盐水的作用为________

(二)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,所以工业上常选用电浮选凝聚法处理污水.其原理是保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀.某课外小组用电浮选凝聚法处理污水,设计如图所示装置示意图。

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(3)电极反应Ⅰ和Ⅱ的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是____________

(4)该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料作电极,负极电极反应式为______________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(如图),A物质的化学式是______

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