Question

【題目】乙炔是有機(jī)合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。

(1)CaC2中C22-與O22+互為等電子體，O22+的電子式可表示為_____________； lmol O22+中含有的π鍵數(shù)目為_______________。

(2)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。Cu+基態(tài)核外電子排布式為_________。

(3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是___________________；分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為_______________。

(4)CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖所示)，則該晶胞中的碳原子個(gè)數(shù)為______。 CaC2晶體中含有的中啞鈴形C22-的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長。CaC2 晶體中1個(gè)Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為_________________。

Answer 1

【答案】 2NA 1s22s22p63s23p63d10 sp雜化 sp2雜化 3 8 4

【解析】（1）等電子體的結(jié)構(gòu)相似，故O22+的電子式與C22-的電子式相似，含有2個(gè)π鍵；（2）Cu為29號元素，得出Cu+的基態(tài)電子排布式為；（3）丙烯腈（H2C=CH-C≡N）中的C分別形成2個(gè)鍵和3個(gè)鍵，故碳原子的雜化軌道類型為sp和sp2雜化，與sp雜化的C原子直接相連的原子有C和N，故同在一條直線上有3個(gè)原子；(4)根據(jù)均攤法分析晶體結(jié)構(gòu)。

（1）由C22-電子式為[∶CC∶]2－可推知O22+電子式為[∶OO∶]2＋，氧氧三鍵中含兩個(gè)π鍵，1 mol O22+中含有π鍵數(shù)目為2NA。

（2）Cu＋由Cu原子失去1個(gè)電子而得到，故基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。

（3）丙烯腈分子中碳碳雙鍵為sp2雜化，—C≡N鍵為sp雜化，其分子中有一個(gè)三鍵，故共鍵的原子為C-C≡N即3個(gè)原子共線。因此，本題正確答案為：sp雜化 ；sp2雜化； 3
(4)由晶胞圖知C22-位于面心和頂點(diǎn)，根據(jù)均攤法，晶胞中的碳原子個(gè)數(shù)為=2×（8×+6×）=8；由晶體結(jié)構(gòu)可知CaC2晶體中1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C22-數(shù)目不是6個(gè)而是4個(gè)，因?yàn)閱♀徯?/span>C22-只向一個(gè)方向拉長，此方向上的兩個(gè)C22-與Ca2＋距離不是最近，所以最近且等距的有4個(gè)。因此，本題正確答案為：8 ；4。