Question

16．乙炔是有機合成工業(yè)的一種原料．工業(yè)上曾用CaC₂與水反應生成乙炔．
（1）CaC₂中C₂^2-與O₂²⁺互為等電子體，O₂²⁺的電子式可表示為；1mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A．
（2）乙炔與氫氰酸反應可得丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是sp²、sp；分子中處于同一直線上的原子數(shù)目最多為3．
（3）CaC₂晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似（如圖所示），但CaC₂晶體中啞鈴形C₂^2-的存在，使晶胞沿一個方向拉長．CaC₂晶體中1個Ca²⁺周圍距離最近的C₂^2-數(shù)目為4．

Answer 1

分析 （1）等電子體結構和性質相似，C₂^2-與O₂²⁺和氮氣互為等電子體，根據(jù)氮氣分子電子式書寫O₂²⁺電子式；一個O₂²⁺中含有2個π鍵；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型；H₂C=CH-C≡N中連接三鍵兩端原子的原子位于同一直線上，位于碳碳雙鍵兩端碳原子的原子位于同一平面上；
（3）根據(jù)圖知，以最中心鈣離子為例，判斷鈣離子配位數(shù)．

解答 解：（1）等電子體結構和性質相似，C₂^2-與O₂²⁺和氮氣互為等電子體，根據(jù)氮氣分子電子式書寫O₂²⁺電子式為；一個O₂²⁺中含有2個π鍵，1mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：；2N_A；
（2）H₂C=CH-C≡N分子中連接雙鍵的C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以為sp²雜化，連接三鍵的碳原子價層電子對個數(shù)是2且不含孤電子對，所以C原子采用sp雜化；
H₂C=CH-C≡N中連接三鍵兩端原子的原子位于同一直線上，位于碳碳雙鍵兩端碳原子的原子位于同一平面上，所以該分子中位于同一直線上的原子為3個，
故答案為：sp、sp²；3；
（3）根據(jù)圖知，以最中心鈣離子為例，CaC₂晶體中1個Ca²⁺周圍距離最近的C₂^2-數(shù)目為4，故答案為：4．

點評 本題考查晶胞計算、原子雜化、等電子體等知識點，這些都是高頻考點，明確價層電子對互斥理論、等電子體特點即可解答，難點是（3）題配位數(shù)個數(shù)判斷，注意該晶胞中是長方體而不是正方體，為易錯點．