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37.[化學——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)

碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}:

(1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用　　　形象化描述,。在基態(tài)¹⁴C原子中,核外存在　　　　對自旋相反的電子。

(2)碳在形成化合物時,其鍵型以共價鍵為主,原因是　　　　,。

(3)CS₂分子中,共價鍵的類型有　　　　,、C原子的雜化軌道類型是　　　　,寫出兩個與CS₂具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子　　　　。

(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)₅,該化合物的熔點為253 K,沸點為376 K,其固體屬于　　　　晶體,。

(5)碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:

石墨烯晶體　　　　　　　　　　金剛石晶體

①在石墨烯晶體中,每個C原子連接　　　　個六元環(huán),每個六元環(huán)占有　　　　個C原子,。

②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個C原子連接　　　　個六元環(huán),六元環(huán)中最多有　　　　個C原子在同一平面,。

37.【答案】(15分)

(1)電子云　2

(2)C有4個價電子且半徑小,難以通過得或失電子達到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)

(3)σ鍵和π鍵　spCO₂、SCN^-(或COS等)

(4)分子　(5)①32②124

【考點】本題主要考查了電子云以及核外電子排布的基本特征,共價鍵的類型,、分子晶體的物理性質(zhì)以及不同結(jié)構(gòu)晶體的分析,。

【解析】

(1)由電子云定義可得;基態(tài)C原子核外電子排布圖為:
有2對自旋相反的電子。

(2)由碳原子最外層電子數(shù)分析可知,。

(3)由CS₂的電子式分析共價鍵的類型和雜化軌道類型;空間構(gòu)型和鍵合形式相同的即為等電子體,答案不唯一,。

(4)熔沸點較低是分子晶體的典型物理性質(zhì)。

(5)①石墨烯晶體中,每個C連接在3個六元環(huán)中,每個六元環(huán)占有的C原子數(shù)為6×(1/3)=2,。

②以一個C原子為標準計算,一個C原子和4個C原子相連,則它必然在4個環(huán)上,這4個C原子又和另外3個C原子相連,必然又在另外3個環(huán)上,3×4=12,所以一個碳原子連接12個六元環(huán);六元環(huán)在空間結(jié)構(gòu)中有兩種方式,但是無論哪種結(jié)構(gòu)最多有4個在同一平面,。

【失分警示】晶體結(jié)構(gòu)的分析要找到晶胞的特征入手。

【規(guī)律總結(jié)】 了解分子晶體與原子晶體,、離子晶體,、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別.