Question

人民网2012年11月8日西宁电，青海盐湖海纳化工有限公司15万吨电石项目投产。以电石(CaC₂ )为原料可生产许多重要的有机物质，电石可由CaO制得(同时还得到一种可燃性气体物质)，有关转化关系如下图所示

(1)写出制备电石及由电石生成乙炔的化学方程式为__________________、__________________。
(2)基态Ca^2＋的电子排布式为______________，上面转化关系图中涉及到的元素中，电负性最大的元素是______________，第一电离能最小的元素是________________。
(3)乙炔、乙烷分子中的碳原子杂化类型分别为________________、______________，甲烷的空间构型是________________，该空间构型中，键角__________(填>、<、＝)109°28′。
(4)与CH₂＝CH₂相比，CH₂＝CHCl属于易液化的气体，原因是___________________。
(5)假设下图是电石的晶胞，则一个晶胞中含有________个钙离子，研究表明，亚玲形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长，则该晶胞中一个Ca^2＋周围距离相等且最近的C有________个。

Answer 1

(1)CaO＋3CCaC₂＋CO ↑；CaC₂＋2H₂O—→CH≡CH↑＋Ca(OH)₂
(2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶　O 　Ca 
(3)sp　sp³　四面体　＝ 
(4)乙烯与CH₂＝CHCl均属于分子晶体且组成结构相似，但后者相对分子质量大，范德华力大
(5)4    4

(1)CaO与焦炭在电炉中生成CaC₂，同时有可燃性CO气体生成；CaC₂与H₂O反应可以生成乙炔气体。(2)Ca是20号元素，Ca^2＋有18个电子，基态Ca^2＋的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。根据元素的电负性规律可知，非金属元素电负性大于金属元素，非金属性越强，电负性越大，所以电负性最大的元素是O元素；根据元素第一电离能的递变规律可知，金属性越强，电离能越小，所以第一电离能最小的元素为Ca元素。(3)C₂H₂是直线形分子，C原子杂化方式为sp，C₂H₆中C原子杂化方式为sp³，甲基是甲烷失去一个氢原子的产物，所以甲烷的空间构型是四面体，键角为109°28′。(4)乙烯与CH₂＝CHCl组成和结构相似，但CH₂＝CHCl相对分子质量大，所以范德华力大。(5)该晶胞中顶点占1/8，棱上占1/4，面心占1/2，体心占1，Ca^2＋为8×1/8＋6×1/2＝4。根据图像，晶胞沿一个方向拉长，则该晶胞中一个Ca^2＋周围距离相等且最近的C₂^2-只有同一平面内的4个。