Question

【題目】碳是形成化合物種類最多的元素。

（1）C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為______，碳的最簡單氣態氫化物中心原子的雜化類型為___________。

（2）類鹵素[(SCN)2]的結構式為NC—S—S—CN，其分子中σ鍵和π鍵的個數比為__________；該物質對應的酸有兩種，理論上硫氰酸(H—S—CN)的沸點低于異硫氰酸(H—N=C=S)的沸點，其原因是___________________。

（3）位于第四周期VIII族，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同的元素，其基態原子的價層電子排布式為 ____________。

（4）碳化硅的結構與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能，其晶胞結構如圖所示(其中·為碳原子，○為硅原子)。每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有_____個；設晶胞邊長為a cm，密度為b g·cm-3，則阿伏加德羅常數可表示為__________(用含a、b的式子表示)。

Answer 1

【答案】N>O>C sp3 5：4 異硫氰酸分子間形成氫鍵，而硫氰酸分子間不能形成氫鍵 3d84s2 4

【解析】

（1）同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢，但同周期ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一電離能由大到小的順序為N>O>C；碳的最簡單氣態氫化物為CH4，根據甲烷的結構簡式，中心原子為C有4個σ鍵，無孤對電子，價層電子對數4，為sp3雜化；

（2）單鍵只有σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵有1個σ鍵和2個π鍵，N≡C—S—S—C≡N中有5個σ鍵、4個π鍵，比值為5：4；異硫氰酸中含N—H鍵，異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸分子間不能形成氫鍵，故理論上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H—N=C=S)的沸點；

（3）基態碳原子位于周期表第二周期ⅣA族元素，有2個未成對電子，第四周期Ⅷ族元素最后一個電子填充在3d軌道上，也有2個未成對電子，該元素是Ni，價層電子排布是3d84s2；

（4）根據晶胞結構，每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個；結構中含有的碳原子的個數8×+6×=4，Si原子的個數為4，晶胞的質量為g，晶胞的體積為a3cm3，則g=bg/cm3×a3cm3，解得NA= 。