题目内容
【题目】从结构的角度可以帮助我们更好的理解有机物的化学性质。
(1) 乙炔是一种重要的化工原料,将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为____________。乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈H2C=CH-C≡N。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是____________。[Cu(NH3)2]Cl的氨水溶液在空气中放置迅速由无色变为深蓝色,写出该过程的离子方程式______________________。
(2)实验室制乙炔使用的电石主要含有碳化钙,写出碳化钙的电子式______________, CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中有哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的数目为____________。已知CaC2晶体的密度为2.22g/cm3,该晶胞的体积为____________cm3
(3) 甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛分子中的键角大约为____________,甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是_____________________。
(4)已知苯酚具有弱酸性,其Ka=1.1 ×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子为判断相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是___。
【答案】(1)[Ar]3d10 4[Cu(NH3)2]+ +O2+8NH3H2O=4[Cu(NH3)4]2+ +6H2O+4OH- 或
4[Cu(NH3)2]+ +O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2+ +4OH- sp2sp
(2) 4 1.9×10-22g/mL
(3)120度 乙醇有分子间氢键,乙醛没有分子间氢键
(4) < 水杨酸中-OH的氢原子形成分子内氢键,不易电离
【解析】
试题分析:(1)铜的原子序数是29,则根据核外电子排布规律可知,Cu+基态核外电子排布式为[Ar]3d10;丙烯腈分子中碳原子只形成碳碳双键和碳碳三键,则碳原子的轨道杂化类型是sp2、sp;[Cu(NH3)2]Cl的氨水溶液在空气中放置迅速由无色变为深蓝色,说明亚铜离子被氧化为铁离子,则该过程的离子方程式4[Cu(NH3)2]+ +O2+8NH3H2O=4[Cu(NH3)4]2+ +6H2O+4OH- 或4[Cu(NH3)2]+ +O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)4]2+ +4OH-。
(2)碳化钙是离子化合物,其电子式去;Ca2+位于晶胞的棱上,由于晶胞沿一个方向拉长,1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个,而不是6个;根据晶胞结构可知可被含有4个钙离子,则晶胞的体积是;
(3)甲醛分子是平面三角形结构,其中的键角大约为102°;甲醇有分子间氢键,甲醛没有分子间氢键,因此甲醇的沸点比甲醛的高;
(4)水杨酸第一级电离形成的离子为,这说明水杨酸中-OH的氢原子形成分子内氢键,不易电离,因此相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)<Ka(苯酚)。