Question

（2013?臨沂一模）【化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
碳是形成化合物種類最多的元素．
（1）CH₂=CH-C≡N是制備晴綸的原料，其分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)之比為

2：1

（填最簡整數(shù)比），寫出該分子中所有碳原子的雜化方式

sp²、sp

．
（2）乙醇（CH₃CH₂OH）與二甲醚（OH₃OCH_3）的分子式均為C₂H₆O，但CH₃CH₂OH的沸點(diǎn)高于CH₃OCH₃的沸點(diǎn)，其原因是

乙醇分子之間形成氫鍵

．
（3）某元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為

3d⁸4s²

．
（4）碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強(qiáng)的耐磨性能．如圖所示為碳化硅的晶胞（其中●為碳原子，○為硅原子）．每個(gè)碳原子周圍與其距離最近的硅原子有

4

個(gè)．設(shè)晶胞邊長為a cm，密度為b g/cm³，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

160

a3b

（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

分析：（1）共價(jià)單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，分子中C=C中的C不存在孤對電子，σ鍵數(shù)為3，C≡N中C不存在孤對電子，σ鍵數(shù)為2；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點(diǎn)升高；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對電子數(shù)為2，則該元素為Ni；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每個(gè)碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個(gè)，晶胞中Si為8×

1

8

+6×

1

2

=4，則4個(gè)SiC其質(zhì)量為a³b，N_A個(gè)SiC其質(zhì)量為40g，以此解答．

解答：解：（1）共價(jià)單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，CH₂=CH-C≡N含6個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵，所以σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)之比為6：3=2：1，分子中C=C中的C不存在孤對電子，σ鍵數(shù)為3，為sp²雜化，而C≡N中C不存在孤對電子，σ鍵數(shù)為2，為sp雜化，
故答案為：2：1；sp²、sp；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點(diǎn)升高，CH₃CH₂OH的沸點(diǎn)高于CH₃OCH₃的沸點(diǎn)，其原因是乙醇分子之間形成氫鍵，故答案為：乙醇分子之間形成氫鍵；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對電子數(shù)為2，則該元素為Ni，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每個(gè)碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個(gè)，晶胞中Si為8×

1

8

+6×

1

2

=4，則4個(gè)SiC其質(zhì)量為a³b，N_A個(gè)SiC其質(zhì)量為40g，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

160

a3b

，故答案為：4；

160

a3b

．

點(diǎn)評：本題考查知識點(diǎn)較多，為原子結(jié)構(gòu)習(xí)題，涉及電子排布、共價(jià)鍵形成、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響、晶體結(jié)構(gòu)及其計(jì)算，（3）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．