Question

【題目】為了實(shí)現(xiàn)“將全球溫度上升控制在2℃以內(nèi)”，科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。

（1）下列說法正確的是__________(填序號)。

A. CH4與CO2分子均為含有極性共價(jià)鍵的非極性分子 B. 第一電離能：O>N>C

C. 沸點(diǎn)高低：CH4>SnH4>GeH4>SiH4 D. CH離子的空間構(gòu)型為平面正三角形

（2）CH4和CO2在Ni催化作用下反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2。

①Ni基態(tài)原子核外電子排布式為__________。

②與CO互為等電子體的陰離子的電子式為__________，Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有σ鍵的數(shù)目為__________。

（3）CH4和CO2在含有鈦氧化物的某種催化劑作用下，可直接轉(zhuǎn)化為CH3COOH。

①CH3COOH中C原子軌道雜化類型為__________；

②鈦氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出其化學(xué)式：__________。

Answer 1

【答案】 AD 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 [∶CN∶]－或[∶CC∶]2－ 8 mol或8×6.02×1023 sp3、sp2 TiO2

【解析】（1）A、CH4分子中含有極性共價(jià)鍵C-H，空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)，為非極性分子，CO2 中C=O為極性鍵，二氧化碳為直線型，是非極性分子，故A正確；B、同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，故第一電離能順序?yàn)椋?/span>N＞O＞C，故B錯(cuò)誤；C．CH4、SnH4、GeH4、SiH4屬于都不含有氫鍵的分子晶體，相對分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高，所以沸點(diǎn)高低：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4，故C錯(cuò)誤；D、CH3＋離子的價(jià)層電子對數(shù)= =3，為sp2雜化，故D正確；故選AD；①Ni的原子序數(shù)為28，根據(jù)能量最低原理可寫出電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 ；②CO分子中含有2個(gè)原子、價(jià)電子數(shù)是10，與CO互為等電子體的與CO互為等電子體的陰離子微粒有CN－或C22－，其電子式為 [∶CN∶]－或[∶CC∶]2－，該配合物的配離子中Ni原子和C原子之間有4個(gè)σ鍵，CO分子中C和O之間存在1個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵，1個(gè)配位鍵，因此4個(gè)CO有4個(gè)σ鍵，故1mol Ni（CO）4中含有8molσ鍵即8NA，8×6.02×1023 ；（3）①CH3COOH中C原子分別形成4個(gè)、3個(gè)δ鍵，沒有孤對電子，分別為sp3雜化、sp2雜化，②該晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為4×1/2+2=4，鈦原子個(gè)數(shù)=8×1/8+1=2，所以化學(xué)式為TiO2。