Question

乙炔是有機合成工業的一種原料，工業上曾用CaC2與水反應制備乙炔。

(1)CaC2中C22-與O22+互為等電子體，O22+的電子式可表示為 ；1 mol O中含有的π鍵數目為 。

(2)將乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2，紅棕色沉淀。Cu＋基態核外電子排布式為 。

(3)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 ；分子中處于同一直線上的原子數目最多為 。

(4)CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似(如右圖所示)，但CaC2晶體中啞鈴形C22-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C22-數目為 。

 

Answer 1

(1)[∶O??O∶]2＋ 2NA

(2)[Ar]3d10(或1s22s22p63s23p63d10)

(3)sp2和sp 3

(4)4

【解析】由C22-電子式為[∶C??C∶]2－可推知O22+電子式為[∶O??O∶]2＋，1 mol O22+中含有π鍵數目為2NA，氧氧三鍵中含兩個π鍵。Cu＋由Cu原子失去1個電子而得到，故基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。丙烯腈分子中碳碳雙鍵為sp2雜化，—C≡N鍵為sp雜化，其分子中有一個三鍵，故共鍵的原子為≡N即3個原子共線。

(4)由晶體結構可知CaC2晶體中1個Ca2＋周圍距離最近的C22-數目不是6個而是4個，因為啞鈴形C22-只向一個方向拉長，此方向上的兩個C22-與Ca2＋距離不是最近，所以最近且等距的有4個。