Question

氰[（CN）₂]無色可燃氣體，劇毒、有苦杏仁味，與鹵素單質的性質相似．
（1）試寫出氰與NaOH溶液反應的離子方程式．

 

（2）已知氰分子中碳碳單鍵與兩個碳氮叁鍵之間的夾角為180°且氰分子有對稱性，則氰分子的電子式為

 

，結構式為

 

，其中σ鍵個數為

 

，π鍵個數為

 

，其中碳原子為

 

雜化，氮為

 

雜化，氰分子為

 

（填“極性分子”或“非極性分子”）
（3）CN^-的電子數為

 

，電子式為

 

．

Answer 1

考點：鹵素原子結構及其性質的比較,化學鍵,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,判斷簡單分子或離子的構型,極性鍵和非極性鍵,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構,元素及其化合物

分析：（1）擬鹵素的性質與鹵素相似，根據氯氣和氫氧化鈉之間的反應來書寫即可；
（2）擬鹵素的性質與鹵素相似，結構完全對稱的分子往往是非極性分子；共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ鍵兩個是π鍵，根據氰分子空間構型判斷碳、氮的雜化類型；
（3）陰離子的電子數=核內質子數+離子的電荷數；根據氰分子的電子式及陰離子電子式的書寫方法進行解答．

解答： 解：（1）根據擬鹵素的性質與鹵素單質如氯氣的相似，借鑒氯氣和氫氧化鈉之間的反應，則氰與苛性鈉溶液反應的化學方程式為（CN）₂+2NaOH=NaCN+NaCNO+H₂O，
故答案為：（CN）₂+2NaOH=NaCN+NaCNO+H₂O；
（2）氰分子中鍵角為180°，分子具有對稱性，可知分子結構呈直線型，分子中存在三鍵，兩個碳原子之間形成1個碳碳單鍵，碳原子與氮原子之間形成三鍵，所以氰的電子式為：，將共用電子對換成短線即為結構式，則氰的結構式為：N≡C-C≡N；
根據共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ鍵兩個是π鍵，所以氰氣分子中含有3個σ鍵和4個π鍵；
氰為直線型結構，則其分子中碳原子和氮原子都采用sp雜化；氰分子為對稱性結構，則氰屬于非極性分子，
故答案為：；N≡C-C≡N；3；4；sp；sp；非極性；
（3）陰離子CN^-的電子數=13+1=14，CN^-離子中含有碳氮三鍵，帶有1個單位負電荷，其電子式為：，故答案為：14；．

點評：本題考查了物質的組成、結構和性質的關系，涉及電子式的書寫、化學方程式的書寫、中心原子的雜化方式的判斷等知識，題目難度較大，可以根據已知的乙炔的結構、鹵素的性質結合元素周期律來分析解答，試題有利于培養學生的知識遷移能力．