碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题：（1）基态氟原子的核外电子排布式

Question

碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题：（1）基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。（2）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是_________________。（3）碳和另外三种元素均可形成化合物。四氟化碳的空间构型为____________，CF 4 可以利用甲烷与Cl 2 和HF在一定条件下反应来制备，其反应方程式为___________；CO是__________分子(填“极性”或“非极性”)，CO的常见等电子体为N 2 、CN － ，已知CN － 与N 2 结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________；C 3 N 4 是一种新型材料，它的硬度比金刚石还高，可做切割工具，可推测出C 3 N 4 属于_________晶体。（4）N 4 分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN－N键吸收167kJ热量，生成1 molN≡N键放出942kJ热量，0.1 molN 4 转变为N 2 将放出____________热量：（5）CaF 2 和CaC 2 都属于离子晶体。CaF 2 晶体的密度为a g·cm －3 ，则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。 （6）CaC 2 晶体的晶胞与氯化钠相似，但由于CaC 2 晶体中的C 存在，使晶胞沿一个方向拉长，则CaC 2 晶体中1个C 周围距离最近且相等的Ca 2 ＋ 数目为__________，C 与O 互为等电子体，O 的电子式为____________。

Answer 1

（1）1s 2 2s 2 2p 5   (1分)    （2）F＞N＞O＞C  (2分) （3）正四面体(1分) CH 4 + 4 Cl 2 + 4 HF CF 4 + 8 HCl(2分)。 极性(1分)  1:1(或2:2)(1分)原子(1分) （4） 88.2 kJ(2分)     （5） (2分) （6） 4 (1分) (1分)

试题分析：（1）氟是9号元素，基态原子的核外电子排布式是1s 2 2s 2 2p 5 ； （2） 第一电离能N因2p轨道电子半充满稳定而比O大，故 F＞N＞O＞C； （3） 四氟化碳的空间构型为正四面体，制备反应是 CH 4 + 4 Cl 2 + 4 HF CF 4 + 8 HCl；CO不对称，是极性分子；由N 2 确定HCN分子的结构式是H—C≡N，分子中σ键与π键数目之比为2:2=1:1；C 3 N 4 的硬度比金刚石还高，说明是原子晶体。 （4） N 4 分子结构和白磷一样都是正四面体，说明有6个N－N。由N 4 ="2" N 2 可知，0.1 molN 4 转变为N 2 将放出热量为0.1×(6×167-2×942)=" 88.2" (kJ)。 （5）晶胞中的Ca 2+ 是4个，F - 是8个，由密度为a g·cm －3 = 得CaF 2 晶胞的体积： 。 （6）CaC 2 晶体的晶胞与氯化钠相似，Cl - 的周围距离最近有6个Na + ，由于CaC 2 晶体中的C 存在，使晶胞沿一个方向拉长，使2Ca 2 ＋ 拉远了，实验CaC 2 晶体中1个C 周围距离最近且相等的Ca 2 ＋ 数目为4，C  与N 2 等电子体，故O 与N 2 等电子体，电子式是 。