Question

[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是制備腈綸的原料，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)和二甲醚(CH3OCH3)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，其基態原子的未成對電子數與基態碳原子的未成對電子數相同，則其基態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·cm－3，則阿伏加德羅常數可表示為________(用含a、b的式子表示)。

 

 

Answer 1

(1)2∶1　sp2、sp　(2)乙醇分子之間形成氫鍵

(3)3d84s2　(4)4　

【解析】(1)凡單鍵均為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，故CH2=CH—C≡N中含有6個σ鍵，3個π鍵，故σ鍵和π鍵的個數之比為2∶1。分子中所有碳原子的價電子均參與形成了共價鍵，第一個和第二個碳原子有3個σ鍵，采取sp2雜化，而第三個碳原子只有2個σ鍵，采取sp雜化。

(2)乙醇分子之間可形成氫鍵，故其沸點較高。

(3)基態碳原子的未成對電子數為2個，故第四周期第Ⅷ族元素的基態原子有2個未成對電子，其基態價層電子排布式為3d84s2。

(4)由題意碳化硅的結構與金剛石類似，則每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子應為4個。每個晶胞含有碳原子和硅原子各4個，故每個晶胞的質量為g，每個晶胞的體積為a3 cm3，則＝b g·cm－3，可得NA＝