Question

【題目】碳的同素異形體有很多，我國(guó)科學(xué)家成功地合成了通過理論計(jì)算預(yù)言的T-碳�；卮鹣铝袉栴}：

（1）基態(tài)碳原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為________。

（2）石墨炔可由六炔基苯在銅片的催化作用下發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到。

六炔基苯分子中的所有原子________（填“能”或“不能”）處于同一平面，六炔基苯屬于________（填“極性”或“非極性”）分子，1個(gè)六炔基苯分子中含有鍵的數(shù)目為________。

（3）金剛石（圖1）中的每個(gè)碳原子用一個(gè)由4個(gè)碳原子組成的正四面體的結(jié)構(gòu)單元（圖2）取代，即得到T-碳。T-碳可通過皮秒激光照射懸浮在甲醇溶液中的多壁碳納米管（圖3）制得。多壁碳納米管和T-碳中碳原子的雜化方式依次為________、________；溶劑甲醇中三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>________（用元素符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】 能 非極性 24
sp2 sp3 O＞C＞H

【解析】

(1)碳元素的原子序數(shù)為6，基態(tài)碳原子的價(jià)層電子排布為2s22p2；

(2)六炔基苯分子中苯環(huán)上的原子在同一平面，碳碳三鍵上原子在同一直線上；六炔基苯分子的結(jié)構(gòu)對(duì)稱；苯環(huán)中含有鍵，苯環(huán)中的碳原子與碳碳三鍵相連的碳原子形成鍵，碳碳三鍵中含有1個(gè)鍵，碳原子和氫原子形成鍵；

(3)由題給示意圖可知，多壁碳納米管的結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，T-碳的結(jié)構(gòu)類似于甲烷；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，非金屬性：O＞C＞H。

(1)碳元素的原子序數(shù)為6，基態(tài)碳原子的價(jià)層電子排布為2s22p2，則價(jià)電子軌道表達(dá)式為，故答案為：；

(2)六炔基苯分子中苯環(huán)上的原子在同一平面，碳碳三鍵上原子在同一直線上，則六炔基苯分子中的所有原子能在同一平面上；由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，六炔基苯分子的結(jié)構(gòu)對(duì)稱，屬于非極性分子；苯環(huán)中含有6個(gè)鍵，苯環(huán)中的碳原子與碳碳三鍵相連的碳原子形成鍵，碳碳三鍵中含有1個(gè)鍵，碳原子和氫原子形成鍵，則1個(gè)六炔基苯分子中含有6個(gè)碳?xì)?/span>鍵和18個(gè)碳碳鍵，鍵的數(shù)目為24，故答案為：能；非極性,24；

(3)由題給示意圖可知，多壁碳納米管的結(jié)構(gòu)類似于石墨晶體，則每個(gè)碳原子通過sp2雜化與周圍碳原子成鍵，T-碳的結(jié)構(gòu)類似于甲烷，則每個(gè)碳原子通過sp3雜化與周圍碳原子成鍵；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，非金屬性：O＞C＞H，則溶劑甲醇中三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>O＞C＞H，故答案為：sp2；sp3；O＞C＞H。