2014-2015学年高中化学 2.2 分子的立体构型(第4课时)习题课 导学案 新人教版选修3
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【步步高学案导学设计】2014-2015学年高中化学 2.2 分子的立体构型(第4课时)习题课新人教版选修3 练基础落实知识点1 分子的空间结构1.下列物质分子的几何构型为三角锥形的是( )A.CO2 B.P4C.NH3 D.H2O2.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )①两个键之间夹角为109°28′②C—H键为极性共价键③4个C—H键的键能、键长相同④二氯甲烷没有同分异构体A.①② B.①③ C.②③ D.①④3.能说明AB3分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是( )A.共价键键长相同 B.共价键键能相同C.共价键键角为120° D.共价键有极性4.下列分子的空间构型是正四面体形的是( )①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.①③⑤5.NH3分子空间构型是三角锥形,而CH4是正四面体形,这是因为( )A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强D.NH3分子中有3个σ键,而CH4分子中有4个σ键知识点2 价层电子对互斥理论6.下列说法中正确的是( )A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C.NH+4的电子式为,离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强7.下列分子或离子中,不含有孤对电子的是( )A.H2O B.H3O+C.NH3 D.NH+4知识点3 杂化轨道理论8.乙炔分子中碳原子的杂化类型为( )A.sp杂化 B.sp2杂化C.sp3杂化 D.都不是9.甲烷的空间构型为正四面体形,则碳原子的杂化类型为( )A.sp3杂化 B.sp2杂化C.sp杂化 D.都不对10.能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子排布图为( )知识点4 配位键与配合物11.下列粒子中,与H3O+所含质子数、电子数相等,且化学键类型相同的粒子是( ) A.Na+ B.NH+4 C.Ne D.NH312.下列不属于配位化合物的是( )A.六氟合铝酸钠 B.氢氧化二氨合银C.六氰合铁酸钾 D.KCl、CuCl213.下列现象的变化与配合物的形成无关的是( )A.向FeCl3溶液中滴加KSCN,出现红色B.向Cu与Cl2反应的集气瓶中加入少量H2O,呈绿色,再加水,呈蓝色C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变深D.向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量,出现白色沉淀知识点5 配合物的性质14.现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。
2.2 分子的立体构型导学案导(3分钟)回顾共价键的有关知识。
[学习目标]1、会分析价层电子对,掌握价层电子对互斥理论;2、理解杂化轨道理论;3、理解配合物理论。
[教学重点] 1.根据价层电子对理论判断分子的立体构型。
2.会判断杂化类型,分析配合物的组成。
[教学难点]分子的立体构型的判断。
思一、价层电子对互斥理论要点:①中心原子的价层电子对数决定分子或离子的立体构型。
②价层电子对尽可能彼此远离,使它们之间斥力最小。
③价层电子对指的是形成σ键的电子对和孤电子对。
④孤电子对的存在,增加了电子对间的排斥力,影响了分子中的键角,会改变分子构型的基本类型。
二、推测步骤:(对于AB n型分子或离子)1.确定中心原子(A)的价层电子对数:中心原子的价层电子对数=σ键的电子对数+孤电子对数。
①确定σ键的电子对数:A、B两原子以共价键结合时,不论是通过单键、双键还是三键相连接,都有σ键,所以σ键的电子对数就是与中心原子连接的原子数,即B原子的数目,所以σ键的电子对数=n.②确定中心原子的孤电子对数:中心原子A 上的孤电子对数=12(a-xb )其中: a 当为分子时a 为____________________________ 当为阳离子时a 为____________ 当为阴离子时a 为________________________b 指的是_____________________x 指的是_____________________________。
2.确定价层电子对的空间构型:由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能彼此远离。
明确价层电子对的空间构型(VSEPR 模型)与价层电子对数目之间的关系(2对——直线形、3对——平面正三角形、4对——正四面体形)。
3.分子或离子空间构型的确定:如果分子或离子中没有孤电子对,价层电子对构型就是分子或离子的空间构型; 若有孤电子对,略去孤电子对就是分子或离子的空间构型。
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2.2。
2 分子的立体构型【教学目标】1.知识与技能:认识杂化轨道理论的要点,能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
2.过程与方法:通过模型、动画培养学生抽象思维能力,使学生掌握透过现象看本质的认识事物的方法。
3.情感、态度、价值观:激发学生探索科学的兴趣,培养学生的探究精神,加深对微观世界的认识。
【预习任务】三、杂化轨道理论简介1.精读课本P39~P40页,理解并能叙述杂化轨道理论的要点:⑴原子在相互结合成键的过程中,能量最接近的原子轨道重新组合,形成新的原子轨道。
这种轨道的重新组合过程叫做杂化,所形成的新轨道叫做杂化轨道.⑵杂化前后轨道数目保持不变.也就是说,参与杂化的轨道有几条,形成的杂化轨道就有几条。
杂化后轨道的能量相同。
⑶杂化后原子轨道的伸展方向,形状发生变化.遵循杂化轨道间斥力最小原理,确定杂化轨道的空间伸展方向。
⑷杂化轨道的电子云一头大,一头小,成键时利用大的一头,可以使轨道重叠程度更大,从而形成稳定的化学键.⑸杂化轨道形成的化学键全部为σ键。
2.分析P41表2-—6,能判断AB m型杂化轨道的类型:(条数、伸展方向、夹角)⑴sp3杂化:⑵sp2杂化:⑶sp杂化:3.根据中心原子价层电子对数(仅限2、3、4对),会确定中心原子的杂化轨道的类型记住杂化轨道之间的夹角。
第二节《分子的立体结构》(3)杂化轨道理论班级学号姓名等第1.最早提出轨道杂化理论的是()A.美国的路易斯B.英国的海特勒C.美国的鲍林D.法国的洪特2.下列分子中心原子是sp2杂化的是()A.PBr3B.CH4C.BF3D.H2O3.关于原子轨道的说法正确的是()A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键4.用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构,下列说法不正确的是()A.C原子的四个杂化轨道的能量一样B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据5.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是()A.sp杂化轨道的夹角最大B.sp2杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等6.乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键,6个原子在同一平面上。
下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是()A.每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道B.每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道C.每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道D.每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道7.下列含碳化合物中,碳原子发生了sp3杂化的是()A.CH4B.CH2=CH2C.CH≡8.已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl,下列有关说法正确的是()A.O原子发生sp杂化B.O原子与H、Cl都形成σ键C.该分子为直线型分子D.该分子的电子式是H︰O︰Cl9.下列关于杂化轨道理论的说法不正确的是()A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时,能重新组合成能量相等的新轨道B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理D.杂化轨道可分等性杂化轨道和不等性杂化轨道10.对SO2与CO2说法正确的是()A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化轨道C.S原子和C原子上都没有孤对电子D.SO2为V形结构, CO2为直线形结构11.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H412.在外界条件的影响下,原子内部的过程叫做轨道杂化,组合后形成的新的、的一组原子轨道,叫杂化轨道。
第二节分子的立体结构第一课时教学目标:1.会判断一些典型分子的立体结构,认识分子结构的多样性和复杂性,理解价层电子对互斥模型。
2.通过对典型分子立体结构探究过程,学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工,提高科学探究能力。
3.通过观察分子的立体结构,激发学习化学的兴趣,感受化学世界的奇妙。
教学重点:价层电子对互斥模型教学难点:能用价层电子对互斥模型解释分子的立体结构教学过程:H关内容,思考如下问题:【讲解】四面体.构成分子的原子第二章分子结构与性质第二节分子的立体结构第1课时学习目标:1.会判断一些典型分子的立体结构,认识分子结构的多样性和复杂性,理解价层电子对互斥模型。
2.通过对典型分子立体结构探究过程,学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工,提高科学探究能力。
3.通过观察分子的立体结构,激发学习化学的兴趣,感受化学世界的奇妙。
学习重点:价层电子对互斥模型学习难点:能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构学习过程:【温故知新】观察CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的球棍模型(或比例模型),判断它们的立体构型,并思考:为什么它们会具有这样的构型?【学习新知】一、形形色色的分子【自主学习】请学生阅读教材P35相关内容,思考如下问题:(1)分子中所含有的原子个数与它们的空间构型有何关系?(2)同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,什么原因?同为四原子分子,CH2O与 NH3分子的的空间结构也不同,什么原因?写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的电子式和结构式;根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的成键情况.分析分子内的原子总数、孤对电子数及空间结构。
【归纳】含有同种原子的分子,因为原子形成的不同,不同。
【归纳小结】分子结构多样性的原因:1、构成分子的总数不同;2、含有同样数目原子的分子的不同。
【思考交流】观察阅读P36彩图,思考讨论:不同的分子为何会形成不同的键角,从而导致不同的结构?二、价层电子对互斥理论:【自主学习】阅读教材P37-38内容,归纳以下问题:(1)价层电子对互斥理论怎样解释分子的空间构型?(2)什么是价层电子对?对于ABn型分子如何计算价层电子对数?(3)什么是VSEPR模型?如何确定分子的VSEPR模型与空间构型?1、价层电子对互斥理论:由于中心原子的孤对电子占有一定的空间,对其他成键电子对存在排斥力,影响其分子的空间结构。
2-2分子的立体构型【学习目标】仁认识共价分子结构的多样性和复杂性,掌握常见分子的空间结构;2、能根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型;3、能说明简单配合物的成键情况。
【学习重点】1、分子的立体构型;2、价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和配位键。
【学习难点】1、分子的立体构型;2、价层电子对互斥理论、杂化轨道理论。
【学习过程】K分子的立体构型』:大多数分子是由两个以上原子构成的,于是就有了分子中的原子的空间关系问题,这就是所谓“分子的立体构型”。
K孤电子对》:价电子中未参与成键的电子对。
一、形形色色的分子1、三原子分子AB2型)的立体构型有_________ 形和 _____ 形两种。
化学式电子式结构式键角分子的立体构型co2H?02、四原子分子AB3型)大多数采取________ 形和_______ 形两种立体构型。
化学式电子式结构式键角分子的立体构型CH2ONH3化学式电子式结构式键角分子的立体构型CH4二、价层电子对互斥理论1>价层电子对互斥理论理论认为:在ABn型分子屮,分了的立体构型是“_________________ ”相互排斥的结果。
价层电子对是指_____________________________________ ;包括__________ (即 _____________________ )和_______________ 0 1)。
键的电子对数可由_________ 确定。
2)中心原子上的孤电子对数的确定方法:中心原子上的孤电子对数二___________________a为__________________________ :x为 __________________________ ;b为____________________________ 。
eg: SO2的中心原子为_______ ,其孤电子对数二 _________________ = ______ ;NH/中—的孤电子对数二________________________ = ________ ;C03?-中—的孤电子对数二_____________________ = ________ 「2、VSEPR (理想)模型(孤电子对数为Q_的分子的立体构型)实 例结构 式中心原子结 合的原子数 中心原子含有 的孤电子对数中心原子的 价层电子对数VSEPR 模型分子的 立体构型H 2ONH3、试一试:判断下表中分子或离子的构型,进一步认识多原子分子的立体构型化学式 屮心原子含冇 的孤电子对数屮心原子结 合的原子数屮心原子的价 层电子对数 VSEPR 模型分子的 立体构型BF 3CHCI3SiF 4NH 4+CO3ZS02SO 32'H 2SNH 2*三、杂化轨道理论1、 杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量—的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这 个过程叫做原子轨道的杂化,产生的新轨道叫 ______________________________________________ 。
2.2 分子的立体构型(第4课时)习题课新人教版选修3练基础落实知识点1分子的空间结构1.下列物质分子的几何构型为三角锥形的是()A.CO2B.P4C.NH3D.H2O2.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是()①两个键之间夹角为109°28′②C—H键为极性共价键③4个C—H键的键能、键长相同④二氯甲烷没有同分异构体A.①②B.①③C.②③D.①④3.能说明AB3分子构型是平面正三角形而不是四面体的依据是()A.共价键键长相同B.共价键键能相同C.共价键键角为120°D.共价键有极性4.下列分子的空间构型是正四面体形的是()①CH4②NH3③CF4④SiH4⑤C2H4⑥CO2A.①②③B.①③④C.②④⑤D.①③⑤5.NH3分子空间构型是三角锥形,而CH4是正四面体形,这是因为()A.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强D.NH3分子中有3个σ键,而CH4分子中有4个σ键知识点2价层电子对互斥理论6.下列说法中正确的是()A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B.P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′C.NH+4的电子式为,离子呈平面正方形结构D.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强7.下列分子或离子中,不含有孤对电子的是()A.H2O B.H3O+C.NH3D.NH+4知识点3杂化轨道理论8.乙炔分子中碳原子的杂化类型为()A.sp杂化B.sp2杂化C.sp3杂化D.都不是9.甲烷的空间构型为正四面体形,则碳原子的杂化类型为()A.sp3杂化B.sp2杂化C.sp杂化D.都不对10.能正确表示CH4中碳原子成键方式的电子排布图为()知识点4配位键与配合物11.下列粒子中,与H3O+所含质子数、电子数相等,且化学键类型相同的粒子是()A.Na+B.NH+4C.Ne D.NH312.下列不属于配位化合物的是()A.六氟合铝酸钠B.氢氧化二氨合银C.六氰合铁酸钾D.KCl、CuCl213.下列现象的变化与配合物的形成无关的是()A.向FeCl3溶液中滴加KSCN,出现红色B.向Cu与Cl2反应的集气瓶中加入少量H2O,呈绿色,再加水,呈蓝色C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变深D.向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量,出现白色沉淀知识点5配合物的性质14.现有两种配合物晶体[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2,一种为橙黄色,另一种为紫红色。
请设计实验方案将这两种配合物区别开来。
练方法技巧运用杂化轨道理论判断分子结构的技巧15.CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形结构的理由是()A.CH3Cl不存在同分异构体B.CH2Cl2不存在同分异构体C.CHCl3不存在同分异构体D.CH4是含极性键的非极性分子16.三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。
下列关于PCl3分子空间构型理由的叙述,正确的是()A.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角均相等B.PCl3分子中的P—Cl键都是p—p σ键C.PCl3分子中三个P—Cl键的键长相等,键角为100.1°D.PCl3分子中三个P—Cl键都是极性共价键配位键形成条件的判断方法17.配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。
如:NH+4就是由NH3(氮原子提供电子对)和H+(缺电子)通过配位键形成的。
据此,回答下列问题:(1)下列粒子中可能存在配位键的是________。
A.CO2B.H3O+C.CH4D.H2SO4(2)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:__________________________。
配合物结构性质特点的运用技巧18.写出[Ag(NH3)2]OH的中心原子、配位原子和配位数并写出它电离的离子方程式。
中心原子(离子):____________,配位原子(分子):____________,配位数:____________,电离的离子方程式:________________________。
19.在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中,哪些可以作为中心原子?哪些可以作为配位体?中心原子:_____________________________________________________________;配位体:________________________________________________________________。
练综合拓展20.有A、B、C、D四种元素,其中A、B、C为短周期元素,A元素的周期数、主族数、原子序数均相同,BO-3离子含有32个电子,C元素的原子最外层电子数比次外层电子数少2个,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构,C和D可形成化合物D2C,请回答:(1)A、B、C、D四种元素的符号分别是________、________、________、________。
(2)A、B两种元素形成化合物的电子式为________,杂化类型为________,空间构型为________形。
(3)A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键的化合物,它们的化学式分别是______________和______________。
(4)D2C的形成过程用电子式表示为_____________________________________________________。
第4课时习题课1.C2.D[CH4分子的空间结构由两个键之间的的夹角决定,只有为正四面体结构,C位于正四面体中心,才有键角为109°28′。
分子的空间构型与共价键的极性无关;同样二氯甲烷没有同分异构体也说明了CH4分子为正四面体结构,如果为平面结构,则二氯甲烷就存在两种构型:①,②;C项中因为同为C—H键,不论分子构型如何,它们的键能、键长都相等。
]3.C[在AB3分子中三个A—B键是完全相同的,因此键长、键能和极性键都不能作为AB3分子是平面正三角形的依据。
只有当其键角为120°时,AB3中四个原子才能共面,且三个B原子处于正三角形的三个顶点。
]4.B[C原子与Si原子的价电子层都是n s2n p2结构,参与成键时都是形成了4个sp3杂化轨道,故它们形成的①CH4、③CF4和④SiH4的空间构型都是正四面体形。
而NH3为三角锥形,C2H4为平面形,CO2为直线形。
]5.C[NH3和CH4的中心原子均是sp3杂化,但NH3分子中有一对孤对电子,CH4分子中没有孤对电子,由于孤对电子——成键电子对之间的排斥作用>成键电子对——成键电子对之间的排斥作用,NH3分子进一步被“压缩”成三角锥形,甲烷则呈正四面体形。
]6.D[NCl3分子的电子式为,分子中各原子都满足8电子稳定结构,A错误;P4为正四面体分子,但其键角为60°,B错误;NH+4为正四面体结构而非平面正方形结构,C错误;NH3分子电子式为,有一对未成键电子,由于未成键电子对成键电子的排斥作用,使其键角为107°,呈三角锥形,D正确。
]7.D8.A[在乙炔分子中碳原子没有未成键的孤对电子,且分子中H—C键为σ键,C≡C键中有一个为σ键,另两个为π键,由此可见碳原子可以形成两个σ键,所以碳原子的杂化类型为sp杂化。
] 9.A10.D[碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性的杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道并且自旋方向相同。
]11.B[H3O+中质子数为11,电子数为10,含有共价键和配位键,因此只有NH+4符合要求。
]12.D[KCl、CuCl2为复盐,不存在配位键、配离子,也没有内界外界之分,不是配位化合物。
] 13.D[Fe3+、Cu2+、Fe2+、Al3+的外围电子排布分别为3s23p63d5、3s23p63d9、3s23p63d6、2s22p6,Fe3+、Cu2+、Fe2+具有3d空轨道,而Al3+不具有空轨道。
A项Fe3+与SCN-形成配合物离子;B项Cu2+与HO2形成配合物离子;C项Fe2+、Fe3+与H2O形成配合物离子而有颜色;D项Al3+与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀。
]14.称取相同质量的两种晶体配成溶液,向两种溶液中分别加入足量的硝酸银溶液,静置、过滤、干燥、称量,所得氯化银固体多的是[Co(NH3)6]Cl3,少的是[Co(NH3)5Cl]Cl2解析配合物的内界以配位键相结合,很牢固,难以在水溶液中电离,而内界和外界之间以离子键结合,在溶液中能够完全电离。
因此,相同质量的两种晶体在溶液中能够电离出的Cl-是不同的,可以利用这一点鉴别。
15.B[如果CH2Cl2有同分异构体则CH4为正方形结构,两个Cl(H)原子分别位于同一条边上或在对角线上。
]16.C[平面正三角形的键角为120°,三角锥形空间结构中键角小于120°,分子的空间构型与键能无关,P—Cl键为sp3—p σ键。
故C项正确。
]17.(1)BD(2)H3BO3+H2O H++[B(OH)4]-解析(1)由题中信息可导出结论:凡能给出H+的物质中一般含有配位键。
(2)硼原子为缺电子的原子,H3BO3的电离是B原子和水中OH-形成配位键,水产生的H+表现出酸性。
18.Ag+NH3 2[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]++OH-19.Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+H2O、NH3、F-、CN-、CO解析配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道,过渡金属元素的离子存在空轨道,可以作中心原子。
配位体要提供孤对电子,所以配位体中必须含有孤对电子的配位原子。
20.(1)H N S K(2)sp3杂化三角锥(3)(NH4)2S NH4HS(4)解析A元素的周期数、主族数、原子序数均相同,则等于1,故A为氢,BO-3有32个电子,则B原子有7个电子,B为氮,C的最外层电子数为8-2=6,故C为硫,D的阳离子与C的阴离子有相同的电子层结构且C和D可形成化合物D2C,故D为K。