Question

【題目】碳、氮、氧是同周期相鄰的三種元素，碳、氮、氧及其化合物在生活、生產(chǎn)和科技等方面有重要的應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）碳、氮、氧的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>
（2）H2O的中心原子雜化軌道空間構(gòu)型為 ， 固態(tài)H2O的晶體類型為 ，
（3）比較鍵角的大�。篐2OCH4（填“＞”“＜”或“=”），原因?yàn)?/span>
（4）元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ．

Answer 1

【答案】
（1）N＞O＞C
（2）V形；分子晶體
（3）＜；兩種分子均采取sp3雜化，甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H2O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角小
（4）
【解析】解：（1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C， 所以答案是：N＞O＞C；（2）H2O分子中O原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+ =4，所以O(shè)原子采用sp3雜化，分子空間構(gòu)型是正四面體形，但含有兩個(gè)孤電子對(duì)，所以分子構(gòu)型為V形，H2O為共價(jià)化合物，形成分子晶體，
所以答案是：V形；分子晶體；（3）CH4中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+ =4，為sp3雜化，不含孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是正四面體形，其鍵角為109°28′，H2O中心原子O原子成2個(gè)σ鍵、含有 =2對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+2=4，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化，H2O分子的立體構(gòu)型是V形，其鍵角為104.5°，甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H2O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角小，所以H2O的鍵角小于CH4 ， 所以答案是：＜；兩種分子均采取sp3雜化，甲烷分子的雜化軌道中無(wú)孤電子對(duì)，而H2O分子有兩對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子與成鍵電子的排斥力大、鍵角小；（4）N的質(zhì)子數(shù)為7，H的質(zhì)子數(shù)為1，NH4+中含有10個(gè)電子，11個(gè)質(zhì)子，元素M的離子與NH4+所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同，M的離子質(zhì)子數(shù)為11，電子數(shù)為10，M為鈉元素，則M的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，
所以答案是： ．