Question

碳是組成有機化合物的主要元素，其單質與化合物廣布于自然界．
（1）碳原子的核外電子排布式為______．與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能，原因是______．
（2）CS₂是一種重要的有機溶劑，其分子中碳原子的雜化軌道類型是______；
CS₂分子屬于______分子（填“極性”或“非極性”）．寫出一種與CS₂互為等電子體的物質的化學式______．
（3）有甲、乙兩種活性反應中間體離子，它們的微粒中均含有1個碳原子和3個氫原子．請依據下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的化學式：甲______、乙______．

Answer 1

解：（1）碳原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p²；N原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p³，O原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，2p軌道半充滿的原子能量低，較穩(wěn)定，所以與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能，
故答案為：1s²2s²2p²；N原子2p軌道半充滿，能量低；
（2）CS₂是直線型分子，碳原子采取sp雜化；CS₂以極性鍵相結合，具有直線型結構的分子，為非極性分子；與CS₂互為等電子體的物質的化學式為CO₂，
故答案為：直線型；非極性；CO₂；
（3）甲的空間結構為正四面體，則碳原子為sp²雜化，中心碳原子無孤電子對，因此價層電子對數3，化學式為CH₃⁺，乙的空間結構為三角錐形，則碳原子為sp³雜化，中心碳原子有1個孤電子對，因此價層電子對數4，化學式CH₃^-，
故答案為：CH₃⁺；CH₃^-．
分析：（1）根據核外電子排布式規(guī)律來書寫；原子軌道中的電子處于全滿、半滿、全空時最穩(wěn)定；      
（2）根據雜化軌道理論及分子的空間構型判斷方法判斷；根據以極性鍵相結合，具有直線型結構的分子為非極性分子；
根據原子數相同，各原子最外層電子數之和相同，也可互稱為等電子體；
（3）根據分子的空間構型、雜化類型以及價層電子數來判斷．
點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、分子的極性、雜化類型等知識，題目難度較大，注意雜化類型與空間構型的關系的判斷．