Question

【題目】下列關于碳和碳的化合物的結構和性質中

（1）和碳同一主族的硅原子中能量最高的電子處在______電子層上（填寫電子層符號），最外層有___種運動狀態不同的電子，碳原子核外有______種能量不同的電子，有______種不同形狀的電子云．

（2）1個C原子的單鍵氫化物分子是CH4，2個C原子的單鍵氫化物分子則為C2H6．以下各對分子間不存在類似關系的是_________

A．NH3與N2H4 B．H2O與H2O2 C．SF6與S2F10 D．SCl4與S2Cl2

（3）金剛石的熔點低于石墨，原因可能是________

A．石墨中還有范德華力

B．石墨熔化也要破壞共價鍵，且鍵長更短

C．石墨熱穩定性更好

（4）已知常溫下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7、Ki2=5.6x10﹣11．結合H+的能力Na2CO3溶液______（填”＞”、”＜”或“=”）NaHCO3溶液，設計簡單實驗證明：______．

（5）在1L 0.3mol/L的NaOH溶液中，通入4.48LCO2（標準狀況），反應后所得溶液中離子的濃度之間有一些等量關系，例如：．c（Na+）+c（H+）=c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣），另外對此溶液中存在的離子按濃度由大到小排序為______．

Answer 1

【答案】M 4 3 2 D B ＞ 取等濃度等體積的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一燒杯中，加入稀鹽酸，邊滴邊攪拌，若一段時間無氣泡，則Na2CO3結合H+能力強 c(Na+)＞c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)

【解析】

(1)離核越遠電子的能量越高，Si原子最外層含有4個電子；碳原子核外電子填充在三個軌道內，s軌道為球形，p軌道為紡錘形；

(2)根據兩個中心原子形成一條共價單鍵，相應的減少2個H或F或Cl原子分析，2個中心原子結合的原子（H、F、Cl）數等于一個中心原子的2倍﹣2；

(3)石墨與金剛石在熔化時破壞共價鍵，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩定，熔點越高，據此分析；

(4)電解質越弱，其相應的陰離子結合質子能力越強，常溫下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7＞Ki2=5.6x10﹣11，電離強弱順序是碳酸的一級電離大于其二級電離，即結合H+的能力Na2CO3溶液大于NaHCO3溶液，根據同濃度的兩溶液與鹽酸反應生成氣體的速率進行設計實驗證明；

(5)n (CO2)==0.2mol、n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，則反應的可能方程式有：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+NaOH=NaHCO3，由于2＞=＞1，所以反應后產物為Na2CO3和NaHCO3，設所得產物中含Na2CO3為xmol，NaHCO3為ymol，則：x+y=0.1、2x+y=0.3，解得：x=0.1、y=0.1，在含等物質的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中，碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解，水解使溶液顯堿性，以此來解答。

(1)離核越遠電子的能量越高，Si原子核外電子分三層排布，最外層為M層，則能量最高的電子處在M層上，Si原子最外層含有4個電子，4個電子的運動狀態均不同，所以最外層有4種運動狀態不同的電子；碳原子核外電子填充在三個軌道內，三個軌道上的電子各不相同，所以碳原子核外有3種能量不同的電子，s軌道為球形，p軌道為紡錘形，則有2種不同形狀的電子云；

(2)A．每個N原子能形成3條單鍵，兩個N原子形成N﹣N，氫原子減少2個，2×3﹣2=4，故A正確；

B．一個O原子形成兩條單鍵，兩個O原子形成O﹣O單鍵，氫原子減少2個，2×2﹣2=2，故B正確；

C．一個S原子形成6條單鍵，兩個S原子形成了S﹣S單鍵，F原子減少2個，2×6﹣2=10，故C正確；

D．在SCl4中一個S原子形成4條單鍵，2×4﹣2=6，兩個S形成S﹣S單鍵所得到的分子式應為S2Cl6，故D錯誤；

答案選D；

(3)石墨與金剛石在熔化時破壞共價鍵，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩定，熔點越高，石墨中共價鍵的鍵長比金剛石中共價鍵鍵長短，鍵能更大，所以石墨的熔點比金剛石的高，故答案選B；

(4)電解質越弱，其相應的陰離子結合質子能力越強，常溫下，H2CO3：Ki1=4.3x10﹣7＞Ki2=5.6x10﹣11，電離強弱順序是：碳酸的一級電離大于其二級電離，即結合H+的能力Na2CO3溶液大于NaHCO3溶液，取等濃度等體積的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一燒杯中，加入稀鹽酸，邊滴邊攪拌，若一段時間無氣泡，則Na2CO3結合H+能力強；

(5)n (CO2)==0.2mol、n(NaOH)=0.3mol/L×1L=0.3mol，則反應的可能方程式有：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，CO2+NaOH=NaHCO3，根據2＞=＞1可知反應后產物為：Na2CO3和NaHCO3，設所得產物中含Na2CO3為xmol，NaHCO3為ymol，則：x+y=0.1、2x+y=0.3解得：x=0.1、y=0.1，在含等物質的量的碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶液中，c(Na+)最大，碳酸根離子水解大于碳酸氫根離子的水解，則c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)，水解使溶液顯堿性，則c(OH﹣)＞c(H+)，顯性離子大于隱性離子，則：c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)，所以離子濃度大小為：c(Na+)＞c(HCO3﹣)＞c(CO32﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)。