Question

【題目】碳是形成單質和化合物最多的元素。

（1）C原子的價電子軌道表達式為_____________.

（2）碳元素是組成有機物必不可少的元素。1828年，化學家維勒首次用加熱的方法將無機物氰酸銨[NH4(OCN)]轉化為有機物尿素，開啟了人造有機物的大門。氰酸銨中陽離子的立體構型是_________，寫出與OCN-互為等電子體的兩種微粒的化學式__________.

（3）碳的有機物常作為金屬有機化合物的配體，如EDTA（乙二胺四乙酸）。EDTA與Ca2+形成的配離子如圖所示。該配離子的配位數是____________，配體中碳原子的雜化方式有____________.

（4）石墨晶體由層狀石墨“分子”按ABAB方式堆積而成，如圖所示，圖中用實線標出了石墨的一個六方晶胞。

　　　　

①石墨中C原子上未參與雜化的所有p軌道相互平行且重疊，使p軌道中的電子可在整個碳原子平面中運動而導電。六方氮化硼（BN）與石墨晶體結構類似，硼原子和氮原子交替相連，而六方BN卻無法導電，其原因是__________________________.

Answer 1

【答案】 正四面體 CO2、COS、CS2、SCN-、N3- 6 sp2和sp3 氮的電負性較大，相互平行且重疊p軌道（或大π鍵）上的電子在很大程度上被定域在單的周圍，不能自由流動

【解析】

（1）C位于第二周期第IVA族原子，C原子的價電子軌道表達式為。

（2）氰酸銨中陽離子的立體構型是，OCN-的電子數為22，與OCN-互為等電子體的兩種微粒的化學式CO2、COS、CS2、SCN-、N3- 等；答案：正四面體、CO2、COS、CS2、SCN-、N3-。

（3）如圖所示與Ca2+形成的配離子，鈣離與N、O原子之間形成配位鍵，EDTA中Ca2+的配位數為6。EDTA面中N原子形成3個鍵、含有1對孤對電子，N原子形成3個鍵，N原子均采取sp2雜化，而EDTA體中N原子形成4個鍵、沒有孤對電子，N原子雜化軌道數目均為4，N原子均采取sp3雜化，故配體中碳原子的雜化方式有sp2和sp3；答案：6 ；sp2和sp3。

（4）①因為氮的電負性較大，相互平行且重疊p軌道（或大π鍵）上的電子在很大程度上被定域在氮的周圍，不能自由流動，所以而六方BN卻無法導電。答案：氮的電負性較大，相互平行且重疊p軌道（或大π鍵）上的電子在很大程度上被定域在氮的周圍，不能自由流動。