Question

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

（1）已知CaC₂與水反應(yīng)生成乙炔．請(qǐng)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(yīng)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(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖如圖1：化學(xué)選修：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)該物質(zhì)中存在的化學(xué)鍵類型包括

 

（填字母）．
A．金屬鍵   B．離子鍵   C．非極性共價(jià)鍵   D．配位鍵
（3）鈣在氧氣中燃燒時(shí)得到一種鈣的氧化物晶體，其結(jié)構(gòu)如圖2所示：由此可判斷該鈣的氧化物的化學(xué)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(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)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(hào)元素，Cu⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
②等電子體的結(jié)構(gòu)相似，故O₂²⁺的電子式與C₂^2-的電子式相似，含有2個(gè)π鍵；
③丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）中的C分別形成2個(gè)δ鍵和3個(gè)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(jià)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(duì)電子，形成配位鍵；
（3）黑色球?yàn)镃a、白色球?yàn)镺，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中鈣離子與O₂^2-的數(shù)目，根據(jù)晶胞密度可計(jì)算得晶胞的邊長，晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為晶胞面對(duì)角線的一半，據(jù)此答題；

解答： 解：（1）①Cu為29號(hào)元素，要注意3d軌道寫在4s軌道的前面同時(shí)還有就是它的3d結(jié)構(gòu)，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(gè)O₂²⁺含有2個(gè)π鍵，故1 mol O₂²⁺中，含有2N_A個(gè) 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(gè)δ鍵和3個(gè)δ鍵，故碳原子的雜化軌道類型為sp和sp²雜化；構(gòu)成丙烯腈的元素中，電負(fù)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(jià)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(duì)電子，形成配位鍵，
故答案為：BCD；
（3）由晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，O₂^2-占據(jù)棱點(diǎn)和體心，個(gè)數(shù)為12×

1

4

+1=4，鈣離子占據(jù)頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，個(gè)數(shù)比為1：1，則化學(xué)式為CaO₂，設(shè)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(duì)角線長度為

2

a，晶胞中兩Ca²⁺間的最近距離為晶胞面對(duì)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(diǎn)評(píng)：本題是物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題目，涉及電離能、核外電子排布、雜化理論與分子結(jié)構(gòu)、晶胞計(jì)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(shí)，其第一電離能有較高異常現(xiàn)象．