Question

[物质结构与性质]碳是形成化合物种类最多的元素。

(1)CH2=CH—C≡N是制备腈纶的原料，其分子中σ键和π键的个数之比为________(填最简整数比)，写出该分子中所有碳原子的杂化方式：________________。

(2)乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是_______________________________。

(3)某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为________________。

(4)碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。如图所示为碳化硅的晶胞(其中为碳原子，为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个。设晶胞边长为a cm，密度为b g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为________(用含a、b的式子表示)。

 

 

Answer 1

(1)2∶1　sp2、sp　(2)乙醇分子之间形成氢键

(3)3d84s2　(4)4　

【解析】(1)凡单键均为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键，故CH2=CH—C≡N中含有6个σ键，3个π键，故σ键和π键的个数之比为2∶1。分子中所有碳原子的价电子均参与形成了共价键，第一个和第二个碳原子有3个σ键，采取sp2杂化，而第三个碳原子只有2个σ键，采取sp杂化。

(2)乙醇分子之间可形成氢键，故其沸点较高。

(3)基态碳原子的未成对电子数为2个，故第四周期第Ⅷ族元素的基态原子有2个未成对电子，其基态价层电子排布式为3d84s2。

(4)由题意碳化硅的结构与金刚石类似，则每个碳原子周围与其距离最近的硅原子应为4个。每个晶胞含有碳原子和硅原子各4个，故每个晶胞的质量为g，每个晶胞的体积为a3 cm3，则＝b g·cm－3，可得NA＝