Question

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___。

Answer

（1）[Ar]3d10 4[Cu（NH3）2]+ +O2+8NH3∙H2O＝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+8NH3∙H2O＝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）。

考点：考查核外电子排布、杂化轨道类型、配位键、晶胞结构分析与判断、氢键以及电离常数大小比较等