Question

（10分）乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC₂与水反应生成乙炔。
（1）CaC₂与水反应生成乙炔的化学方程式                                        ；
CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为  _________________________。
（2）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H₂C＝CH－C≡N）。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是                         ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为              。
（3）金刚石的晶胞如图所示，已知六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，立方氮化硼晶体密度为ag/cm³，表示阿伏加德罗常数，则立方氮化硼晶胞体积为                cm³。

Answer 1

（1）CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑（2分） （2分） 
（2）sp杂化  sp²杂化（2分）   3（1分）     （3）100/aN_A （3分）

（1）考查乙炔的实验室制取。C₂^2-含有14个电子，所以O₂²⁺的电子式可表示为。
（2）丙烯腈分子中含有碳碳双键和碳碳三键，所以碳碳三键的碳原子是sp杂化，碳碳双键的碳原子是sp2杂化。由于碳碳三键是直线型结构，而碳碳双键是直线型结构，所以分子中处于同一直线上的原子数目最多为3个。
（3）结构与金刚石相似，所以晶胞中含有的氮原子和硼原子的个数都是4个，所以该晶胞的质量是4×25/N_A，因此体积是100/aN_A。