题目内容

17．CH4、NH3、H2O和HF均为含10e-的分子．
（1）N、O、F三种元素中，与基态C原子的核外未成对电子数相等的元素是氧（写元素名称），其基态原子的价层电子排布图为．
（2）C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序是F＞N＞O＞C（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，三种分子均含共价键类型为σ键，三种分子的中心原子的杂化轨道类型均为sp3．
（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，试推测四羰基镍的晶体类型为分子晶体．
②OCN-与CO2互为等电子体，则OCN-结构式为[O=C=N]-．
（5）与碳同族的硅形成的硅酸盐结构中的基本结构单元为[SiO4]四面体，由两个结构单元通过共用一个原子形成的硅酸盐阴离子的化学式为[Si2O7]6-．

分析 （1）基态C原子的核外未成对电子数为2，O元素原子核外未成对电子数也是2；
（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；
（3）从原子轨道的重叠方向来说，共价键分为σ键与π键，单键为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；
（4）①Ni（CO）4为无色挥发性液态，熔沸点低，应属于分子晶体；
②原子数相同、电子数也相同的物质称为等电子体，等电子体结构相似；
（5）基本结构单元为[SiO4]四面体，两个结构单元通过共用O原子形成的硅酸盐阴离子．

解答 解：（1）基态C原子的核外未成对电子数为2，N、O、F原子核外未成对电子数分别为3、2、1，O原子核外电子排布为：1s22s22p4，基态原子的价层电子排布图为，
故答案为：氧；；
（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，
故答案为：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，均采取sp3杂化，
故答案为：σ键；sp3；
（4）①Ni（CO）4为无色挥发性液态，熔沸点低，应属于分子晶体，
故答案为：分子晶体；
②OCN-与CO2互为等电子体，其结构与CO2类似，二氧化碳结构式为O=C=O，则OCN-结构式为[O=C=N]-，
故答案为：[O=C=N]-；
（5）由两个结构单元通过共用一个O原子形成的硅酸盐阴离子比[SiO4]四面体少一个O原子，阴离子的化学式为[Si2O7]6-，
故答案为：[Si2O7]6-．

点评 本题考查了原子核外电子排布式、第一电离能、杂化类型、晶体类型等知识点，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活运用能力，注意硅酸盐中Si的价态为+4价，形成4个共价键可以帮助解答第（5）小题，题目难度中等．

练习册系列答案
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