Question

2．乙烯酮是最簡單的烯酮，其分子式為CH₂=C=O，是一種重要的有機(jī)中間體，可由乙酸分子內(nèi)脫水得到，也可通過下列反應(yīng)制備：
2HC≡CH+O₂$→_{98-103℃}^{ZnO/CaO/AgO}$2CH₂=C=O
（1）基態(tài)鈣原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；Zn在元素周期表中的位置是第四周期ⅡB族．
（2）乙炔分子的空間構(gòu)型為直線形，乙炔分子屬于非極性（填“極性”或“非極性”）分子．
（3）乙烯酮分子中碳原子的雜化軌道類型為sp²、sp；乙烯酮在室溫下可聚合成二聚乙烯酮（結(jié)構(gòu)簡式為），二聚乙烯酮分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5：1．
（4）乙酸分子間也可形成二聚體（含八元環(huán)），畫出該二聚體的結(jié)構(gòu)：
（5）上述制備乙烯酮的反應(yīng)中，催化劑AgO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中所含的氧原子數(shù)為4．
（6）CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為ag/cm^-3，N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³．

Answer 1

分析 （1）Ca原子核外電子數(shù)為20，根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式；Zn在元素周期表中的位置是第四周期ⅡB族；
（2）乙炔分子直線形對稱結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子；
（3）乙烯酮分子中2個碳原子均沒有孤對電子，碳原子的雜化軌道數(shù)目為3、2；單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵、1個π鍵；
（4）2分子乙酸通過形成2個氫鍵形成含八元環(huán)二聚體；
（5）晶胞中O原子處于頂點(diǎn)、面上、棱上，根據(jù)均攤法計算晶胞中O原子數(shù)目；
（6）CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，CaO晶胞中含有4個Ca²⁺、4個O^2-，表示出晶胞的質(zhì)量，再根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計算．

解答 解：（1）Ca原子核外電子數(shù)為20，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；Zn在元素周期表中的位置是第四周期ⅡB族，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²；第四周期ⅡB族；
（2）乙炔分子直線形對稱結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子，
故答案為：直線形；非極性；
（3）乙烯酮分子中2個碳原子均沒有孤對電子，碳原子的雜化軌道數(shù)目為3、2，碳原子雜化類型為sp²、sp，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵、1個π鍵，二聚乙烯酮分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為10：2=5：1，
故答案為：sp²、sp；5：1；
（4）2分子乙酸通過形成2個氫鍵形成含八元環(huán)二聚體，該二聚體的結(jié)構(gòu)：，
故答案為：；
（5）晶胞中O原子處于頂點(diǎn)、面上、棱上，含有氧原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$+4×$\frac{1}{4}$=4，
故答案為：4；
（6）CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，CaO晶胞中含有4個Ca²⁺、4個O^2-，晶胞的質(zhì)量為4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，CaO晶體密度為ag/cm^-3，則CaO晶胞體積為4×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷ag/cm^-3=$\frac{224}{a{N}_{A}}$cm³，
故答案為：$\frac{224}{a{N}_{A}}$．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、空間構(gòu)型、分子極性、雜化方式、化學(xué)鍵、氫鍵、晶胞計算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意識記中學(xué)常見晶體結(jié)構(gòu)．