2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O═[Zn(H2O4]2++4HOCH2CN(1)Zn2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ．(2)1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3mol．(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3杂化.sp杂化(4)碳原子2p能级上� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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10．^2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO+[Zn（CN）_4^]^2-+4H⁺+4H₂O═[Zn（H₂O₄]^2+₊4HOCH₂CN
（1）Zn²⁺基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰．
（2）1mol HCHO分子中含有σ键的数目为3mol．
（3）HOCH₂CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp³杂化、sp杂化
（4）碳原子2p能级上的2个电子不相同的方面是c（选填序号）．
a．能量 b．电子云形状 c．电子云伸展方向 d．自旋状态
（5）[Zn（CN）₄]^2-中Zn²⁺与CN^-的C原子形成配位键．不考虑空间构型，^2-的结构可用示意图表示为

．

（6）¹⁴N原子与¹²C原子比，质子数和中子数都更多，但原子半径却更小，请解释在原子中，质子和中子占的体积都很小；电子层数相同时，核电荷数越大，核对外层电子的引力越大，原子半径越小．

分析（1）Zn是30号元素，其原子核外有30个电子，失去两个电子生成锌离子，根据构造原理书写其核外电子排布式；
（2）1个HCHO分子中含有2个C-H键、1个C=O双键，分子中含有3个σ键；
（3）根据价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对判断，注意三键含有1个σ键和2个π键；
（4）同一能级上电子的能量；p轨道的电子云形状为哑铃形；电子云伸展方向在三维方向伸展；电子优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，由此分析解答；
（5）[Zn（CN）₄]^2-中锌离子提供空轨道，C原子提供电子对形成配位键．
（6）质子数越多，原子核中的正电荷对电子的吸引能力越强，电子里核越近．

解答解：（1）Zn是30号元素，其原子核外有30个电子，失去最外层两个电子生成锌离子，根据构造原理书写其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；
（2）单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键含有1个σ键和2个π键，HCHO分子中含有2个C-H键、1个C=O双键，分子中含有3个σ键，所以1mol甲醛（HCHO）分子中含有的σ键数目为3mol，
故答案为：3；
（3），其中与羟基（-OH）相连的一个碳为饱和碳原子，价层电子对=4+0=4，杂化轨道类型为SP³，另外一碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键含有1个σ键和2个π键，价层电子对=2+$\frac{4-4×1}{2}$=2，所以碳原子杂化轨道类型为SP，
故答案为：sp³杂化、sp杂化；
（4）氮原子核外电子排布为：1s²2s²2p²，
a．同一能级上电子的能量，则碳原子2p亚层上的2个电子的能量相同，故a不选；
b．p轨道的电子云形状为哑铃形，则碳原子2p亚层上的2个电子的电子云形状相同，故b不选；
c．碳原子2p亚层上的2个电子的电子云在三维方向伸展，即电子云伸展方向不同，故c选；
d．电子优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，所以碳原子2p亚层上的2个电子的自旋方向相同，故d不选，
故答案为：C；
（5）[Zn（CN）₄]^2-中锌离子提供空轨道，C原子提供电子对形成配位键，结构示意图表示为：，图示箭头表示碳提供电子给锌，
故答案为：；
（6）在原子中，质子和中子占的体积都很小，质子数越多，原子核中的正电荷对电子的吸引能力越强，电子里核越近，¹⁴N原子与¹²C原子比，质子数和中子数都更多，核电荷数更大，核对外层电子的引力更大，所以¹⁴N原子的原子半径更小；
故答案为：在原子中，质子和中子占的体积都很小；电子层数相同时，核电荷数越大，核对外层电子的引力越大，原子半径越小．

点评本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布式书写、σ键的数目、杂化理论的应用、配位键等知识点，知道配位键的表示方法是解答的易错点，难点是HOCH₂CN分子中碳原子轨道的杂化判断，题目难度中等．

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