Question

乙炔是有机合成工业的一种原料，工业上曾用CaC₂与水反应制备乙炔。
(1)CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为       ；1 mol O中含有的π键数目为       。
(2)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       。
(3)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       ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为       。

(4)CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示)，但CaC₂晶体中哑铃形C₂^2-的存在，使晶胞沿一个方向拉长，CaC₂晶体中1个Ca^2＋周围距离最近的C₂^2-数目为       。

Answer 1

(1)[∶O??O∶]^2＋2N_A
(2)[Ar]3d¹⁰(或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰)
(3)sp²和sp 3
(4)4

由C₂^2-电子式为[∶C??C∶]^2－可推知O₂²⁺电子式为[∶O??O∶]^2＋，1 mol O₂²⁺中含有π键数目为2N_A，氧氧三键中含两个π键。Cu^＋由Cu原子失去1个电子而得到，故基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰。丙烯腈分子中碳碳双键为sp²杂化，—C≡N键为sp杂化，其分子中有一个三键，故共键的原子为≡N即3个原子共线。
(4)由晶体结构可知CaC₂晶体中1个Ca^2＋周围距离最近的C₂^2-数目不是6个而是4个，因为哑铃形C₂^2-只向一个方向拉长，此方向上的两个C₂^2-与Ca^2＋距离不是最近，所以最近且等距的有4个。