Question

8．目前工業(yè)上制備丙烯腈（CH₂═CHC≡N）有乙炔法、丙烯氨氧化法等．
乙炔法：CH₂═CHC≡N+HCN$→_{80-90℃}^{CuCl_{2}-NH_{4}-HCl}$CH₂═CHCN
丙烯氨氧化法：CH₂═CHCH₃+NH₃+$\frac{3}{2}$O₂$\stackrel{催化劑}{→}$CH₂═CHCN+3H₂O
（1）下列說法正確的是ac（不定項(xiàng)選擇）：
a．NH₄⁺空間構(gòu)型呈正四面體
b．CH₂=CHCN分子中只有碳、氫原子位于同一平面
c．C₂H₂、HCN分子中所有原子均位于同一直線
d．NH₃極易溶于H₂O，是因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子
（2）與NH₃互為等電子體的陽(yáng)離子為H₃O⁺（寫化學(xué)式）．
（3）1mol丙烯腈分子中含有σ鍵的數(shù)目為6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]．
（4）銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，有配合物H[CuCl₂]生成．
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑．
②H[CuCl₂]在空氣中久置會(huì)生成含[Cu（H₂O）₄]²⁺的藍(lán)色溶液，[Cu（H₂O）₄]²⁺的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 （或）．

Answer 1

分析 （1）a．根據(jù)NH₄⁺雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)判斷；
b．根據(jù)CH₂=CHCN分子相當(dāng)于一個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)碳氮參鍵通過一個(gè)碳碳單鍵相連分析；
c．根據(jù)C₂H₂、HCN分子都為sp雜化判斷；
d．根據(jù)相似相溶原理及其形成氫鍵分析溶解性；
（2）NH₃含有4個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)為8個(gè)電子，結(jié)合等電子體的定義分析；
（3）丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）中的C分別形成2個(gè)δ鍵和3個(gè)δ鍵，根據(jù)每個(gè)單鍵、雙鍵、叁鍵都含有1個(gè)δ鍵，據(jù)此計(jì)算；
（4）①銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應(yīng)，有配合物H[CuCl₂]生成，所以反應(yīng)方程式為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑；
②[Cu（H₂O）₄]²⁺中銅離子提供空軌道，氧原子提供電子對(duì)形成配位鍵．

解答 解：（1）a．NH₄⁺中氮原子雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=4+0=4，所以采取sp³雜化，所以空間構(gòu)型呈正四面體，故a正確；
b．CH₂=CH-C≡N分子相當(dāng)于一個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)碳氮參鍵通過一個(gè)碳碳單鍵相連，所以所有原子都處在同一平面上，故b錯(cuò)誤；
c．C₂H₂、HCN分子都含有一個(gè)參鍵，所以都為sp雜化，則所有原子均位于同一直線，故c正確；
d．NH₃是極性分子，水是極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，同時(shí)NH₃能與H₂O分子間形成氫鍵，所以根據(jù)相似相溶原理，則NH₃極易溶于H₂O，故d錯(cuò)誤；
故答案為：ac；
（2）NH₃含有4個(gè)原子，價(jià)電子總數(shù)為8個(gè)電子，則對(duì)應(yīng)的等電子體有H₃O⁺，
故答案為：H₃O⁺；
（3）每個(gè)單鍵、雙鍵、叁鍵都含有1個(gè)δ鍵，通過丙烯氰的結(jié)構(gòu)CH₂═CHC≡N，可以知道，1mol丙烯腈分子中含有σ鍵的數(shù)目為6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]，
故答案為：6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]；
（4）①銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應(yīng)，有配合物H[CuCl₂]生成，所以反應(yīng)方程式為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑，
故答案為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑；
②[Cu（H₂O）₄]²⁺中銅離子提供空軌道，氧原子提供電子對(duì)形成配位鍵，所以[Cu（H₂O）₄]²⁺的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

 （或），
故答案為： （或）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了原子的雜化、分子的空間構(gòu)型、原子共面、分子的極性以及配合物等知識(shí)，注意對(duì)應(yīng)知識(shí)的掌握，題目難度中等．