Question

工业上制备丙烯腈（CH₂=CHC≡N）的绿色工艺有乙炔法。

乙炔法：

（1）下列说法正确的是____________（不定项选择）：

a. NH₄⁺空间构型呈正四面体

b. CH₂=CHCN分子中只有碳、氢原子位于同一平面

c. C₂H₂、HCN分子中所有原子均位于同一直线

d. NH₃极易溶于H₂O，主要是因为它们都是极性分子

（2）与NH₃互为等电子体的阳离子为______________（写化学式）。

（3）1mol丙烯腈分子中含有键的数目为__________________。

（4）铜能与浓盐酸缓慢发生置换反应产生氢气，有配合物H[CuCl₂]生成。该反应的化学方程式为____________________。

Answer

ac H3O+ 6NA 2Cu + 4HCl === 2HCuCl2 + H2 ↑

【解析】（1）a．NH4+中氮原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，所以空间构型呈正四面体，a正确；b．CH2=CH-C≡N分子相当于一个碳碳双键和一个碳氮参键通过一个碳碳单键相连，所以所有原子都处在同一平面上，b错误；c．C2H2、HCN分子都含有一个三键，所以都为sp杂化，则所有原子均位于同一直线，c正确；d．NH3是极性分子，水是极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，同时NH3能与H2O分子间形成氢键，所以根据相似相溶原理，则NH3极易溶于H2O，d错误；答案选ac；（2）NH3含有4个原子，价电子总数为8个电子，则对应的等电子体有H3O+；（3）每个单键、双键、叁键都含有1个δ键，通过丙烯氰的结构CH2＝CHC≡N，可以知道，1mol丙烯腈分子中含有σ键的数目为6NA；（4）铜能与浓盐酸缓慢发生置换反应，有配合物H[CuCl2]生成，所以反应方程式为：2Cu+4HCl（浓）=2H[CuCl2]+H2↑。

点睛：关于σ键与π键需要明确以下几点：原子轨道以“头碰头”方式重叠的称为σ键，原子轨道以“肩并肩”方式重叠的称为π键。σ键与π键比较：σ键原子轨道重叠程度比π键原子轨道重叠程度大，所以σ键比π键牢固，在化学反应中π键易发生断裂。另外σ键只能形成单键，而双键或三键中均既含有σ键又含有π键。