Question

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與水反應(yīng)生成乙炔的反應(yīng)方程式為________.

（2）比較第二周期元素C、N、O三種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)?______（用元素符號表示），用原子結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以解釋______。

（3）CaC中C22－與O22＋互為等電子體，O22＋的電子式可表示為______；1molO22＋中含有的π鍵數(shù)目為_______。

（4）CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCI晶體的相似（如圖所示），但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______。

（5）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 _______。

（6）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______。

 

Answer 1

【答案】

（1）CaC2+2H2O=CH≡CH↑+Ca(OH)2（2)? N＞O＞C? C、N、O原子半徑依次減小，原子核對外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，元素的第一電離能依次增大；但O原子最外層電子排布為2s22p4，而N原子最外層電子排布為2s22p3，p電子排布處于半充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則特例可知，半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定，所以N元素的第一電離能比O大。（3）? 2NA （4）4? （5）1s22s22p63s23p63d10? （6）sp雜化 sp2雜化 3

【解析】

試題分析：（1）依據(jù)教材知識書寫，方程式為CaC2+2H2O=CH≡CH↑+Ca(OH)2。

（2) 第二周期元素C、N、O三種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)?/span>N＞O＞C ，因?yàn)?/span>C、N、O原子半徑依次減小，原子核對外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，元素的第一電離能依次增大；但O原子最外層電子排布為2s22p4，而N原子最外層電子排布為2s22p3，p電子排布處于半充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則特例可知，半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定，所以N元素的第一電離能比O大。

（3）根據(jù)等電子體原理可知，O22＋的電子式，在1個(gè)O22＋含有2個(gè)π鍵，故1 mol O22＋中，含有2NA個(gè)π鍵。

（4）由CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可看出在CaC2晶體中1個(gè)Ca2＋周圍距離最近的C22－數(shù)目為4個(gè)。

（5）Cu是29號元素，其Cu＋基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。

（6）在丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型從左到右，第一、第二個(gè)C原子的雜化為sp2雜化，第三個(gè)C原子的雜化是sp雜化。分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為 3個(gè)。?

考點(diǎn)：考查乙炔的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、組成元素的電離能的比較及形成的化合物丙烯晴等的結(jié)構(gòu)的知識。