Question

回答下列问题：

(1)1 mol CO₂中含有的σ键数目为________，π键数目为________。

(2)已知CO和CN^－与N₂结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。CH₂=CHCN分子中σ键与π键数目之比为________。

(3)肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的—个氢原子被-NH₂(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N₂O₄(l)＋2N₂H₄(l)===3N₂(g)＋4H₂O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol^-1若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。

(4)Co 基态原子核外电子排布式为____________；

基态Ge原子的核外电子排布式为____________；

Zn²⁺的价电子轨道表示式为_______________；

Co³⁺核外电子未成对电子数为__________________。

(5)CH₄、NH₃、H₂O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是_______________________。

Answer

2NA 2NA 1:2 2:1 3 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d104s24p2； 4 HF＞H2O＞NH3＞CH4

【解析】

(1) CO2的结构式是O=C=O，1个二氧化碳分子中有2个碳氧双键，双键中有1个σ键和1个π键，1 mol CO2中含有的σ键数目为2NA，π键数目为2NA。

(2) N2的结构式是NN，三键中1个σ键和 2个π键，已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内存在CO键，σ键与π键个数之比为1:2。CH2=CHCN分子的结构式是，分子中有6个σ键和3个π键，σ键与π键数目之比为2:1。

(3) N2的结构式是NN，三键中1个σ键和 2个π键，产物中只有N2含有π键；肼(N2H4)分子中含有4个N-H键。燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol-1，若该反应中有4 mol N—H键断裂，则消耗1mol N2H4，生成1.5mol N2，形成的π键有3mol。

(4)Co 是27号元素，核外有27个电子，根据能量最低原理，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；

Ge是32号元素，基态Ge原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2；

Zn是30号元素，Zn价电子排布式是3d104s2，Zn2+的价电子排布式是3d10，Zn2+价电子轨道表示式为；

Co3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，Co3+的价电子排布图是，Co3+核外电子未成对电子数为4。

(5)同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子能力增强，所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是HF＞H2O＞NH3＞CH4。