Question

乙炔（C₂H₂）和丙烯腈（）是有机合成工业的重要原料。工业上曾用CaC₂和H₂O反应制取乙炔，用乙炔和氢氰酸（HCN）在氯化亚铜等催化作用下生产丙烯腈。

（1） Cu^＋的基态核外电子排布式为________。Cu元素在周期表中位置____________。无水CuSO₄晶体是白色晶体，溶于水得蓝色溶液，显蓝色的离子的化学式为___________；向蓝色的硫酸铜溶液中滴加氨水直至过量，再加入无水乙醇，最终现象是___________。

（2）的电子式为________。

（3） 与CN^－互为等电子体的分子是________（填常见、稳定物质的化学式）。

（4） 丙烯腈分子中碳原子轨道的杂化类型是________。

（5） 1 mol丙烯腈分子中含π键的数目为________mol。

（6）丙烯腈（）分子中共面的原子数目最多为________。

（7）H₂O分子的VSEPR模型是________，分子的立方体构型是____________。水凝结成冰，冰中水分子的配位数是__________冰的密度比水小，原因是_________。

Answer

1s22s22p63s23p63d10 第四周期ⅠB 族 [Cu(H2O)4]2+ 析出深蓝色晶体 N2或CO sp和sp2 3 7 四面体 V字形 4 氢键的方向性

【解析】

（1）Cu为29号元素，位于第四周期ⅠB族；电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，当3d轨道电子为全满时，较为稳定，原子失去电子时，先失去4s上面的电子，则Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；无水硫酸铜溶于水生成[Cu(H2O)4]SO4，其中呈蓝色的微粒为：[Cu(H2O)4]2+；向蓝色的硫酸铜溶液中滴加氨水至过量，溶液中生成深蓝色[Cu(NH3)4]SO4，[Cu(NH3)4]SO4在无水乙醇中溶解度较低，因此向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇后，[Cu(NH3)4]SO4会析出；

（2）电子式为：，

（3）CN－为双原子微粒，核外电子总数为(6+5+1)=12，与CN－互为等电子体的稳定微粒有N2、CO；

（4）中，碳碳双键上的碳原子为sp2杂化，中C与N之间为三键，则C为sp杂化，

（5）碳碳双键中一根键为π键，碳氮三键中有2根键为π键，所以1mol丙烯腈含有3molπ键，

（6）碳碳双键周边的6个原子共平面，碳碳三键上的碳原子以及直接相连的原子，共直线，现直线在碳碳双键的平面内，则所有原子均可以共平面，一共7个；

（7）H2O分子中价层电子对数为，故VSEPR模型为四面体；H2O的孤对电子对为，故分子立体构型为V字形；每个水分子都能缔合另外4 个水分子，形成四面体结构，所以水分子的配位数为4；因氢键具有方向性，是体积变大，使冰的密度比水小。