题目内容

乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2与水反应生成乙炔的反应方程式为________.
(2)比较第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______(用元素符号表示),用原子结构观点加以解释______。
(3)CaC中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为______;1molO22+中含有的π键数目为_______。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22-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C22-数目为______。

(5)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 _______。
(6)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______。
(1)CaC2+2H2O=CH≡CH↑+Ca(OH)2(2)  N>O>C  C、N、O原子半径依次减小,原子核对外层电子的吸引力依次增强,元素的第一电离能依次增大;但O原子最外层电子排布为2s22p4,而N原子最外层电子排布为2s22p3,p电子排布处于半充满状态,根据洪特规则特例可知,半充满状态更稳定,所以N元素的第一电离能比O大。(3)  2NA(4)4 (5)1s22s22p63s23p63d10 (6)sp杂化 sp2杂化 3

试题分析:(1)依据教材知识书写,方程式为CaC2+2H2O=CH≡CH↑+Ca(OH)2。
(2) 第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为N>O>C ,因为C、N、O原子半径依次减小,原子核对外层电子的吸引力依次增强,元素的第一电离能依次增大;但O原子最外层电子排布为2s22p4,而N原子最外层电子排布为2s22p3,p电子排布处于半充满状态,根据洪特规则特例可知,半充满状态更稳定,所以N元素的第一电离能比O大。
(3)根据等电子体原理可知,O22+的电子式,在1个O22+含有2个π键,故1 mol O22+中,含有2NA个π键。
(4)由CaC2晶体的晶胞结构可看出在CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为4个。
(5)Cu是29号元素,其Cu+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
(6)在丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型从左到右,第一、第二个C原子的杂化为sp2杂化,第三个C原子的杂化是sp杂化。分子中处于同一直线上的原子数目最多为 3个。 
练习册系列答案
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(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
① 基态Fe3+的M层电子排布式为             。
② 尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是          、          ;
③ 配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=        。 Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于           (填晶体类型)

(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为           。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=         cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)下列说法正确的是           _。
A.第一电离能大小:S>P>Si       
B.电负性顺序:C<N<O<F 
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大 
E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(4)图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。

① 图中d单质的晶体堆积方式类型是           。
② 单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含          个σ键,          个π键。
③ 图2是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:            。

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