Question

【題目】碳及其化合物有許多用途�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

⑴碳元素有12C、13C和14C等核素。下列對(duì)12C基態(tài)原子結(jié)構(gòu)的表示方法中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是_______(填標(biāo)號(hào))。

A. B．

C.1s22s22p2 D．

基態(tài)13C原子核外有________種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

⑵K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN－之間的化學(xué)鍵的類型為________，該化學(xué)鍵能夠形成的原因是________。

⑶有機(jī)物是________(填“極性”或“非極性”)分子；該有機(jī)物中存在sp3雜化的原子，其對(duì)應(yīng)元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________。

⑷乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，兩者相對(duì)分子質(zhì)量接近，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是________。

⑸碳酸鹽中的陽(yáng)離子不同，熱分解溫度就不同。下表為四種碳酸鹽的熱分解溫度和金屬陽(yáng)離子半徑：

碳酸鹽	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
熱分解溫度/℃	402	900	1172	1360
金屬陽(yáng)離子半徑/pm	66	99	112	135

隨著金屬陽(yáng)離子半徑的增大，碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高，原因是________。

⑹石墨的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知石墨的密度為ρgcm-3，C—C鍵長(zhǎng)為γ cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則石墨晶體的層間距為________cm。

Answer 1

【答案】D 6 配位鍵 Fe3+提供空軌道，CN－提供孤電子對(duì)形成配位鍵 極性 N > O > C 乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵 碳酸鹽在熱分解過(guò)程中，晶體中的金屬陽(yáng)離子與CO32－中的氧原子接合，使CO32－分解為CO2。當(dāng)金屬陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相同時(shí)，陽(yáng)離子半徑越大，其結(jié)合CO32－中的氧原子的能力就越弱，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越難分解，所需熱分解溫度就越高

【解析】

⑴碳元素有12C、13C和14C等核素，作為同位素，質(zhì)子數(shù)一樣，核外電子排布一樣，C原子核外電子排布為1s22s22p2，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是軌道表達(dá)式，基態(tài)13C原子核外有6種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

⑵ Fe3+與CN－之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，Fe3+有空軌道，能接受孤對(duì)電子，CN－提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵。

⑶有機(jī)物是極性分子，第一電離能增大趨勢(shì)，但有特殊。

⑷乙二胺分子間可以形成氫鍵。

⑸碳酸鹽在熱分解過(guò)程中，當(dāng)金屬陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相同時(shí)，陽(yáng)離子半徑越大，其結(jié)合CO32－中的氧原子的能力就越弱，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越難分解，所需熱分解溫度就越高。

⑹根據(jù)石墨的晶胞結(jié)構(gòu)，先求底面積，求出C原子數(shù)目，根據(jù)密度等于質(zhì)量除以體積進(jìn)行計(jì)算。

⑴碳元素有12C、13C和14C等核素，作為同位素，質(zhì)子數(shù)一樣，核外電子排布一樣，C原子核外電子排布為1s22s22p2，軌道式為如圖所示：，則在基態(tài)14C原子中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是D，基態(tài)13C原子核外有6種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；故答案為：D；6。

⑵K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN－之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，Fe3+有空軌道，能接受孤對(duì)電子，CN－提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵；故答案為：配位鍵；Fe3+提供空軌道，CN－提供孤電子對(duì)形成配位鍵。

⑶有機(jī)物是極性分子，化合物中O、N、C三種原子的雜化軌道形成均為sp3，其對(duì)應(yīng)元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>N > O > C；故答案為：極性；N > O > C。

⑷乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵；故答案為：乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵。

⑸碳酸鹽在熱分解過(guò)程中，晶體中的金屬陽(yáng)離子與CO32－中的氧原子接合，使CO32－分解為CO2。當(dāng)金屬陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相同時(shí)，陽(yáng)離子半徑越大，其結(jié)合CO32－中的氧原子的能力就越弱，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越難分解，所需熱分解溫度就越高；故答案為：碳酸鹽在熱分解過(guò)程中，晶體中的金屬陽(yáng)離子與CO32－中的氧原子接合，使CO32－分解為CO2。當(dāng)金屬陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)相同時(shí)，陽(yáng)離子半徑越大，其結(jié)合CO32－中的氧原子的能力就越弱，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越難分解，所需熱分解溫度就越高。

⑹根據(jù)石墨的晶胞結(jié)構(gòu)，設(shè)晶胞的底邊長(zhǎng)為acm，晶胞的高為h cm，層間距為d cm，則h=2d，底面圖為，則，可得，則底面面積為，晶胞中C原子數(shù)目為，晶胞質(zhì)量為，則，整理可得；故答案為：。