Question

(1)①丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1mol丙酮分子中含有σ键的数目为____________。

②乙醇的沸点高于丙酮，这是因为__________。

(2)①碳的一种单质的结构如图所示。该单质的晶体类型为______，原子间存在的共价键类型有_______，碳原子的杂化轨道类型为_______________。

②SiCl₄分子的中心原子的价层电子对数为_______，分子的立体构型为______，属于______分子(填“极性”或“非极性”)。

③四卤化硅SiX₄的沸点和二卤化铅PbX₂的熔点如图所示。

ⅰ.SiX₄的沸点依F、Cl、Br、I顺序升高的原因是_____________。

ⅱ.结合SiX₄的沸点和PbX₂的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I顺序，PbX₂中的化学键的离子性_______、共价性_______。(填“增强”“不变”或“减弱”)

(3)[Zn(CN)₄]^2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)₄]^2-＋4H⁺＋4H₂O=[Zn(H₂O)₄]²⁺＋4HOCH₂CN

①1 mol HCHO分子中含有σ键的物质的量为______mol。

②HOCH₂CN分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。

③与H₂O分子互为等电子体的阴离子为_______。

④[Zn(CN)₄]^2－中Zn²⁺与CN^-的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)₄]^2-的结构可用示意图表示为___________。

Answer

sp2和sp3 9NA 乙醇分子间存在氢键，丙酮分子间不存在氢键 混合型晶体 σ键、π键 sp2 4 正四面体 非极性 SiX4为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高 减弱 增强 3 sp3杂化、sp杂化 NH2−

【解析】

(1)丙酮中羰基碳原子连接3个其他原子，没有孤对电子，价层电子对数3+0=3，则该碳原子杂化类型是sp2，丙酮分子中的甲基碳原子连接4个其他原子，没有孤对电子，价层电子对数=4+0=4，则该碳原子杂化类型是sp3，丙酮分子中的每个单键是1个σ键，每个双键是一个σ键和一个π键，则1mol丙酮分子中含有σ键的物质的量为9mol，即σ键的个数为9NA，故答案为：sp2和sp3；9NA；

②乙醇分子间存在氢键，丙酮分子间不存在氢键，所以乙醇的沸点高于丙酮，故答案为：乙醇分子间存在氢键，丙酮分子间不存在氢键；

(2)①由图可知，该C的单质应为石墨，属于混合型晶体，在石墨晶体中，同层的每一个碳原子以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合，六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环，伸展成片层结构，在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，其中有一个2p电子，这些p轨道又都互相平行，并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面，形成了大π键，故答案为：混合型晶体；σ键、π键；sp2；

②SiCl4分子的中心原子为Si，形成4个σ键，孤电子对数=0，价层电子对数=4+0=4，Si为sp3杂化，且没有孤对电子，则空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故答案为：4；正四面体；非极性；

③ⅰ．SiX4为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以四卤化硅的沸点逐渐升高，故答案为：SiX4为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；
ⅱ．SiX4为分子晶体，依F、Cl、Br、I次序，沸点逐渐升高，PbX2的沸点依F、Cl、Br、I次序先减小后增大，可知依F、Cl、Br、I次序PbX2中的化学键的离子性减弱、共价性增强，故答案为：减弱；增强；

(3)①单键属于σ键，双键有1个σ键，1个π键，所以1mol HCHO分子中含有3mol σ键，故答案为：3；

②HOCH2CN分子中与羟基相连的一个碳为饱和碳原子，价层电子对数=4+0=4，则该碳原子为sp3杂化，另外一碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键含有1个σ键和2个π键，价层电子对==2，则该碳原子为sp杂化，故答案为：sp3杂化、sp杂化；

③原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，与水互为等电子体的微粒该是3原子且最外层电子数为8的分子或离子，这样的微粒有：H2S、NH2−等，阴离子为：NH2−，故答案为：NH2−；

④[Zn(CN)4]2－中锌离子提供空轨道，C原子提供电子对形成配位键，结构示意图表示为：，图示箭头表示碳提供电子给锌，故答案为：