题目内容
碳是组成有机化合物的主要元素，其单质与化合物广布于自然界．
（1）碳原子的核外电子排布式为______．与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是______．
（2）CS2是一种重要的有机溶剂，其分子中碳原子的杂化轨道类型是______；
CS2分子属于______分子（填“极性”或“非极性”）．写出一种与CS2互为等电子体的物质的化学式______．
（3）有甲、乙两种活性反应中间体离子，它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子．请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：甲______、乙______．
解：（1）碳原子的核外电子排布式为：1s22s22p2；N原子的核外电子排布式为：1s22s22p3，O原子核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道半充满的原子能量低，较稳定，所以与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，
故答案为：1s22s22p2；N原子2p轨道半充满，能量低；
（2）CS2是直线型分子，碳原子采取sp杂化；CS2以极性键相结合，具有直线型结构的分子，为非极性分子；与CS2互为等电子体的物质的化学式为CO2，
故答案为：直线型；非极性；CO2；
（3）甲的空间结构为正四面体，则碳原子为sp2杂化，中心碳原子无孤电子对，因此价层电子对数3，化学式为CH3+，乙的空间结构为三角锥形，则碳原子为sp3杂化，中心碳原子有1个孤电子对，因此价层电子对数4，化学式CH3-，
故答案为：CH3+；CH3-．
分析：（1）根据核外电子排布式规律来书写；原子轨道中的电子处于全满、半满、全空时最稳定；
（2）根据杂化轨道理论及分子的空间构型判断方法判断；根据以极性键相结合，具有直线型结构的分子为非极性分子；
根据原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体；
（3）根据分子的空间构型、杂化类型以及价层电子数来判断．
点评：本题考查较为综合，涉及电子排布式、分子的极性、杂化类型等知识，题目难度较大，注意杂化类型与空间构型的关系的判断．
故答案为：1s22s22p2；N原子2p轨道半充满，能量低；
（2）CS2是直线型分子，碳原子采取sp杂化；CS2以极性键相结合，具有直线型结构的分子，为非极性分子；与CS2互为等电子体的物质的化学式为CO2，
故答案为：直线型；非极性；CO2；
（3）甲的空间结构为正四面体，则碳原子为sp2杂化，中心碳原子无孤电子对，因此价层电子对数3，化学式为CH3+，乙的空间结构为三角锥形，则碳原子为sp3杂化，中心碳原子有1个孤电子对，因此价层电子对数4，化学式CH3-，
故答案为：CH3+；CH3-．
分析：（1）根据核外电子排布式规律来书写；原子轨道中的电子处于全满、半满、全空时最稳定；
（2）根据杂化轨道理论及分子的空间构型判断方法判断；根据以极性键相结合，具有直线型结构的分子为非极性分子；
根据原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体；
（3）根据分子的空间构型、杂化类型以及价层电子数来判断．
点评：本题考查较为综合，涉及电子排布式、分子的极性、杂化类型等知识，题目难度较大，注意杂化类型与空间构型的关系的判断．
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