碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列问题:(1)碳能与*、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)...
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碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列问题:
(1)碳能与*、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2,该分子中各元素的电负*由大到小的顺序为______________,其中C原子的杂化方式为________,该物质易溶于水的主要原因是_________________________________。
(2)CO是碳元素的常见氧化物,与N2互为等电子体,则CO的结构式为__________;CO可以和很多过渡金属形成配合物,如Ni(CO)4,写出基态Ni原子的电子排布式________________。
(3)碳的某种晶体为层状结构,可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间,形成间隙化合物,其常见结构的平面投影如图1所示,则其化学式可表示为________。
(4)图2为碳的一种同素异形体C60分子,每个C60分子中含有σ键的数目为________。
(5)图3为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为,C为;则D原子的坐标参数为____________。
(6)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是________________g·cm-3(列出计算式即可,阿伏加徳罗常数为NA)。
【回答】
* (1)O>N>C>H sp2 CO(NH2)2分子与水分子之间能形成*键
(2)C≡O 1s22s22p63s23p63d84s2
(3)KC8 (4)90
(5) (6)
解析 (1)元素的非金属*越强,其电负*越大,故电负*O>N>C>H,CO(NH2)2中C原子成2个C—N键,1个C===O键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化,该物质易溶于水的主要原因是
CO(NH2)2分子与水分子之间能形成*键。
(2)CO与N2互为等电子体,N2的结构式为N≡N ,故CO的结构式为C≡O,Ni是28号元素,基态时电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2。
(3)根据图1所示可知,如果取3个钾原子构成三角形,则三角形中碳原子是4个,而钾原子的个数是3×=,因此化学式可表示为KC8。
(4)1个C60分子中每个C形成3个C—C键,且每个键为2个C共用,则每个碳原子含有的σ键个数为1.5,所以1个C60分子中σ键的数目为1.5×60=90。
(5)由图示可知,与D相连的4个原子形成正四面体结构,且D位于正四面体的体内。由B在x轴的坐标为知,D在x轴的坐标为。同理得出D在y、z轴的坐标均为,则D原子的坐标参数为。
(6)因为金刚石属于面心立方晶胞,即C原子处在立方体的8个顶点,6个面心,体内有4个,故根据均摊法及BN的化学式可推知,一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子,又因为一个BN的质量是,而一个晶胞的体积是(361.5×10-10)3 cm3,故密度=质量÷体积= g·cm-3。
知识点:物质结构 元素周期律
题型:填空题
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