Question

【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）人民網(wǎng)2012年11月8日西寧電，青海鹽湖海納化工有限公司15萬噸電石項目投產(chǎn)。以電石(CaC2 )為原料可生產(chǎn)許多重要的有機(jī)物質(zhì)，電石可由CaO制得(同時還得到一種可燃性氣體物質(zhì))，有關(guān)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示

（1）寫出制備電石及由電石生成乙炔的化學(xué)方程式為__________________、__________________。

（2）基態(tài)Ca2＋的電子排布式為______________，上面轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中涉及到的元素中，電負(fù)性最大的元素是______________，第一電離能最小的元素是________________。

（3）CH三CH、乙烷分子中的碳原子雜化類型分別為__________、______，甲烷的空間構(gòu)型是________，該空間構(gòu)型中，鍵角____(填>、<、＝)109°28′。

（4）與CH2＝CH2相比，CH2＝CHCl屬于易液化的氣體，原因是___________________。

（5）假設(shè)下圖是電石的晶胞，則一個晶胞中含有_____個鈣離子，研究表明，啞玲形C的存在，使晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca2＋周圍距離相等且最近的C有________個。

Answer 1

(1)CaO＋3CCaC2＋CO ↑(2分)；CaC2＋2H2O―→CH三CH↑＋Ca(OH)2(1分)

(2)1s22s22p63s23p6(1分) O (1分) Ca (1分) (3)sp sp3(2分) 四面體(1分) ＝ (1分)

(4)乙烯與CH2CHCl均屬于分子晶體且組成結(jié)構(gòu)相似，但后者相對分子質(zhì)量大，范德華力大(2分)。

(5)4 (1分) 4 (2分)

【解析】

試題分析：（1）CaO與焦炭在電爐中生成CaC2，同時有可燃性CO氣體生成，化學(xué)方程式為：CaO+3CCaC2+CO↑；CaC2與H2O反應(yīng)可以生成CH≡CH氣體，化學(xué)方程式為：CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca（OH）2；

（2）Ca是20號元素，Ca2+有18個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Ca2+的電子排布式為1s22s22p63s23p6；根據(jù)元素的電負(fù)性規(guī)律可知，非金屬元素電負(fù)性大于金屬元素，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以電負(fù)性最大的元素是O元素；根據(jù)元素第一電離能的遞變規(guī)律可知，金屬性越強(qiáng)，電離能越小，所以第一電離能最小的元素為Ca元素；

（3）C2H2是直線形分子，C原子雜化方式為sp，C2H6有兩個甲基組成，甲基是甲烷失去一個氫原子的產(chǎn)物，所以C原子雜化方式為sp3；甲烷的空間構(gòu)型是四面體；鍵角為109°28′；

（4）乙烯與CH2═CHCl組成和結(jié)構(gòu)相似，都屬于分子晶體，熔沸點較低，但CH2═CHCl相對分子質(zhì)量大，所以范德華力大，故答案為：乙烯與CH2═CHCl均屬于分子晶體且組成結(jié)構(gòu)相似，但后者相對分子質(zhì)量大，范德華力大；

（5）Ca2+為位于頂點和面心數(shù)目為8×+6×＝4；根據(jù)圖象，晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca2+周圍距離相等且最近的C22－只有同一平面內(nèi)的4個。

考點：考查核外電子排布規(guī)律、電離能、雜化理論、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)等