Question

鈣的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用．

（1）已知CaC₂與水反應生成乙炔．請回答下列問題：
①將乙炔通入[Cu（NH₃）₂]Cl溶液中生成Cu₂C₂紅棕色沉淀，Cu⁺基態(tài)核外電子排布式為

 

．
②CaC₂中C₂^2-與O₂²⁺互為等電子體，1molO₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為

 

．
③乙炔與氫氰酸反應可得丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是

 

，構成丙烯腈元素中第一電離能最大的是

 

．
（2）抗壞血酸鈣的組成為Ca（C₆H₇O₆）₂?4H₂O，其結構示意圖如圖1：化學選修：有機化學基礎該物質中存在的化學鍵類型包括

 

（填字母）．
A．金屬鍵   B．離子鍵   C．非極性共價鍵   D．配位鍵
（3）鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體，其結構如圖2所示：由此可判斷該鈣的氧化物的化學式為

 

．已知阿伏加德羅常數(shù)為N_A，該晶體的密度為ρg?cm³，則晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為

 

cm．（用含N_A、ρ的代數(shù)式表示）

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,位置結構性質的相互關系應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）①Cu為29號元素，Cu⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
②等電子體的結構相似，故O₂²⁺的電子式與C₂^2-的電子式相似，含有2個π鍵；
③丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）中的C分別形成2個δ鍵和3個δ鍵，故碳原子的雜化軌道類型為sp和sp²雜化；
（2）非金屬元素之間形成共價鍵，金屬離子與陰離子之間形成離子鍵，鈣離子提供空軌道，O原子提供孤對電子，形成配位鍵；
（3）黑色球為Ca、白色球為O，根據(jù)均攤法計算晶胞中鈣離子與O₂^2-的數(shù)目，根據(jù)晶胞密度可計算得晶胞的邊長，晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為晶胞面對角線的一半，據(jù)此答題；

解答： 解：（1）①Cu為29號元素，要注意3d軌道寫在4s軌道的前面同時還有就是它的3d結構，Cu⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
②根據(jù)等電子體原理可知，在1個O₂²⁺含有2個π鍵，故1 mol O₂²⁺中，含有2N_A個 π鍵，
故答案為：2N_A；
③丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）中的C分別形成2個δ鍵和3個δ鍵，故碳原子的雜化軌道類型為sp和sp²雜化；構成丙烯腈的元素中，電負極性最小的是H，同一周期元素第一電離能從左到右逐漸增大，電離能最大的是N；
故答案為：sp、sp²；N；
（2）非金屬元素C、O，C、H之間形成共價鍵，金屬離子與陰離子之間形成離子鍵，鈣離子提供空軌道，O原子提供孤對電子，形成配位鍵，
故答案為：BCD；
（3）由晶體的晶胞結構圖可知，O₂^2-占據(jù)棱點和體心，個數(shù)為12×

1

4

+1=4，鈣離子占據(jù)頂點和面心，個數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，個數(shù)比為1：1，則化學式為CaO₂，設晶胞邊長為a，根據(jù)ρ=

4×(40+32) NA

a3

可得a=

3	288 ρNA

cm，晶胞的對角線長度為

2

a，晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為晶胞面對角線的一半，所以晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為

2

2

3	288 ρNA

，
故答案為：CaO₂；

2

2

3	288 ρNA

；

點評：本題是物質結構與性質綜合題目，涉及電離能、核外電子排布、雜化理論與分子結構、晶胞計算等，難度中等，注意同周期中元素原子處于全滿、半滿穩(wěn)定狀態(tài)時，其第一電離能有較高異�，F(xiàn)象．