碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用...
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碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是______________________
_________________________________________________________________。
(3)CS2分子中,共价键的类型有_____________________________________,
C原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________________________________________________
__________________________________________________________________。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于________晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C原子在同一平面。
【回答】
解析 (1)基态14C原子核外电子排布式为1s22s22p2,2个s轨道分别存在1对自旋相反的电子,2p轨道上的2个电子自旋方向相同。(2)碳原子有4个价电子,不易得电子也不易失电子,故键型以共价键为主。(3)CS2与CO2互为等电子体,结构式为S===C===S,分子中含2个σ键、2个π键,因此碳原子采用sp杂化。与CS2互为等电子体的分子或离子,与其具有相同空间构型和键合形式,可用如下两种方法寻找其等电子体,一是同主族替换,如CO2、COS,二是“左右移位、平衡电荷”,如SCN-、OCN-等。(4)Fe(CO)5的熔沸点低,为分子晶体。(5)①由图可知,石墨烯中每个碳被3个六元环所共有,每个六元环占有的碳原子数为6×=2。②金刚石晶体中每个碳原子被12个环所共有。六元环呈船式或椅式结构,最多有4个原子共平面。
* (1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构
(3)σ键和π键 sp杂化 CO2、COS、SCN-、OCN-等
(4)分子 (5)①3 2 ②12 4
知识点:物质结构 元素周期律单元测试
题型:填空题
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