题目内容
14．碳、氧、氯、铁是与人类生产、生活息息相关的化学元素．（1）基态铁原子的外围电子排布式为3d64s2．
（2）与CO互为等电子体的分子和离子分别为N2和CN-（各举一种即可，填化学式），CO分子的电子式为
．（3）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有CH4、CH3OH，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是CH3OH分子之间有极性，同时分子之间还存在着氢键的作用．
（4）C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞Cl＞C（用元素符号表示）．COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键，根据原子轨道重叠方式的不同来看，碳原子与氧原子之间形成共价键的类型和数目为1个σ键1个π键．
（5）甲烷和四氯化碳具有相似的空间结构，但常温下甲烷是气体，四氯化碳是液体，其原因是组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高．
分析 （1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理写出其外围电子排布式；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则C、O之间为三键，等电子体中原子数和价电子数都相同；
（3）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式，如：如果是直线型，采取的就是SP杂化；氢原子与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间相互作用，称为氢键；
（4）元素的非金属性越强其电负性越大，根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键；
（5）组成和结构相似的分子晶体中，分子间作用力越大其熔沸点越高．
解答 解：（1）铁元素在周期表中是26号元素，基态原子的外围电子排布式为：3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，孤对电子数为1，σ键数为1，则碳原子采取sp杂化，又等电子体中原子数和价电子数都相同，则 N2、CN-、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，CO分子的电子式为，
故答案为：N2；CN-；；
（3）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式，价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=$\frac{1}{2}$（a-xb），说明：对于分子，a为中心原子的价电子数，x为配位原子个数，b为配位原子最多能接受的电子数．在CH4中价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=4，所以碳原子采取sp3杂化；在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=2，所以碳原子采取sp杂化；CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=4，所以碳原子采取sp3杂化；CH3OH形成分子间氢键，沸点升高，
故答案为：CH4、CH3OH；CH3OH分子之间有极性，同时分子之间还存在着氢键的作用；
（4）元素的非金属性越强其电负性越大，O、Cl、C的非金属性大小顺序是O＞Cl＞C，所以其电负性大小顺序是O＞Cl＞C，光气中碳原子是中心原子，碳原子含有3个σ键1个π键，所以其价层电子对是3，采用sp2杂化，根据原子轨道重叠方式的不同来看，碳原子与每个氧原子之间形成共价双键，1个σ键1个π键，
故答案为：O＞Cl＞C；sp2；1个σ键1个π键；
（5）甲烷和四氯化碳都属于分子晶体，组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，其沸点越高，所以常温下甲烷是气体，四氯化碳是液体，故答案为：组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高．
点评 本题考查物质的结构与性质，注重对电子排布、熔沸点比较等，难度中等，（3）是学生解答中的难度，注意根据氢键来解答．
），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更强（填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因：C和N原子在同一周期（或电子层数相同），N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强．| A． | 刚玉（Al2O3）、金刚砂（SiC）等是耐高温材料 | |
| B． | 氨和二氧化硫易液化，可通过氨水分解吸热，使周围温度降低，可做制冷剂 | |
| C． | 浓硫酸可用于干燥SO2、NO2等气体 | |
| D． | 硅酸钠的水溶液是制备硅胶和木材防火剂的原料 |
| 时间/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| c（NO2）/mol•L-1 | 0.00 | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
| A． | 升高温度该反应的平衡常数K减小 | |
| B． | 20～40 s 内，v（N2O4）=0.004 mol•L-1•s1 | |
| C． | 反应达平衡时，吸收的热量为0.30 Q kJ | |
| D． | 100 s 时再通入0.40 mol N2O4，达新平衡时N2O4的转化率增大 |
．| A． | 稀HNO3和Fe（NO3）2 | B． | 铁和ZnSO4 | C． | Zn和FeCl2 | D． | Fe和HCl |