碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列问题：

(1)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH₂)₂，该分子中各元素的电负性由大到小的顺序为______________，其中C原子的杂化方式为________，该物质易溶于水的主要原因是_________________________________。

(2)CO是碳元素的常见氧化物，与N₂互为等电子体，则CO的结构式为__________；CO可以和很多过渡金属形成配合物，如Ni(CO)₄，写出基态Ni原子的电子排布式________________。

(3)碳的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图1所示，则其化学式可表示为________。

(4)图2为碳的一种同素异形体C₆₀分子，每个C₆₀分子中含有σ键的数目为________。

(5)图3为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)，B为，C为；则D原子的坐标参数为____________。

(6)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是________________g·cm^－3(列出计算式即可，阿伏加徳罗常数为N_A)。

答案

答案　(1)O＞N＞C＞H　sp²　CO(NH₂)₂分子与水分子之间能形成氢键　

(2)C≡O　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²　

(3)KC₈　(4)90

(5)　(6)

解析　(1)元素的非金属性越强，其电负性越大，故电负性O＞N＞C＞H，CO(NH₂)₂中C原子成2个C—N键，1个C===O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp²杂化，该物质易溶于水的主要原因是

CO(NH₂)₂分子与水分子之间能形成氢键。

(2)CO与N₂互为等电子体，N₂的结构式为N≡N  ，故CO的结构式为C≡O，Ni是28号元素，基态时电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²。

(3)根据图1所示可知，如果取3个钾原子构成三角形，则三角形中碳原子是4个，而钾原子的个数是3×＝，因此化学式可表示为KC₈。

(4)1个C₆₀分子中每个C形成3个C—C键，且每个键为2个C共用，则每个碳原子含有的σ键个数为1.5，所以1个C₆₀分子中σ键的数目为1.5×60＝90。

(5)由图示可知，与D相连的4个原子形成正四面体结构，且D位于正四面体的体内。由B在x轴的坐标为知，D在x轴的坐标为。同理得出D在y、z轴的坐标均为，则D原子的坐标参数为。

(6)因为金刚石属于面心立方晶胞，即C原子处在立方体的8个顶点，6个面心，体内有4个，故根据均摊法及BN的化学式可推知，一个晶胞中各含有4个B原子、4个N原子，又因为一个BN的质量是，而一个晶胞的体积是(361.5×10^－10)³ cm³，故密度＝质量÷体积＝ g·cm^－3。