Question

【化學--物質結構與性質】
碳是形成化合物種類最多的元素．
（1）CH₂=CH-C≡N是制備晴綸的原料，其分子中σ鍵和π鍵的個數之比為______（填最簡整數比），寫出該分子中所有碳原子的雜化方式______．
（2）乙醇（CH₃CH₂OH）與二甲醚（OH₃OCH_3）的分子式均為C₂H₆O，但CH₃CH₂OH的沸點高于CH₃OCH₃的沸點，其原因是______．
（3）某元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數與基態(tài)碳原子的未成對電子數相同，則其基態(tài)原子的價層電子排布式為______．
（4）碳化硅的結構與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能．如圖所示為碳化硅的晶胞（其中●為碳原子，○為硅原子）．每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有______個．設晶胞邊長為a cm，密度為b g/cm³，則阿伏加德羅常數可表示為______（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）共價單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵，分子中C=C中的C不存在孤對電子，σ鍵數為3，C≡N中C不存在孤對電子，σ鍵數為2；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點升高；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數與基態(tài)碳原子的未成對電子數相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對電子數為2，則該元素為Ni；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個，晶胞中Si為8×+6×=4，則4個SiC其質量為a³b，N_A個SiC其質量為40g，以此解答．
解答：解：（1）共價單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中有1個σ鍵和2個π鍵，CH₂=CH-C≡N含6個σ鍵和3個π鍵，所以σ鍵和π鍵的個數之比為6：3=2：1，分子中C=C中的C不存在孤對電子，σ鍵數為3，為sp²雜化，而C≡N中C不存在孤對電子，σ鍵數為2，為sp雜化，
故答案為：2：1；sp²、sp；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點升高，CH₃CH₂OH的沸點高于CH₃OCH₃的沸點，其原因是乙醇分子之間形成氫鍵，故答案為：乙醇分子之間形成氫鍵；
（3）元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數與基態(tài)碳原子的未成對電子數相同，C原子的電子排布為1s²2s²2p²，未成對電子數為2，則該元素為Ni，其基態(tài)原子的價層電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個，晶胞中Si為8×+6×=4，則4個SiC其質量為a³b，N_A個SiC其質量為40g，則阿伏加德羅常數可表示為，故答案為：4；．
點評：本題考查知識點較多，為原子結構習題，涉及電子排布、共價鍵形成、氫鍵對物質性質的影響、晶體結構及其計算，（3）為解答的難點，題目難度中等．