Question

【题目】(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH

①配合物[Cr(H2O)6]3+中，与Cr3+形成配位键的原子是___(填元素符号)。

②CH3COOH中C原子轨道杂化类型为___；1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为___。

(2)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是____，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的离子____。

(3)石墨烯是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯。

氧化石墨烯中，1号C的杂化方式是____，该C与相邻C形成的C-C键角____(填“>”、“<”或“=”)石墨烯中与1号C相邻C形成的C-C键角。

Answer 1

【答案】O sp3、sp2 7 NA sp SCN- OCN-等 sp3 <

【解析】

(1)配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子，H2O为配体；

(2)CH3COOH中C原子分别形成4个、3个δ键，没有孤对电子；CH3COOH分子中含有1个C-C、3个C-H、1个C-O、1个C=O、1个O-H等化学键；

(3)CS2分子的结构式为S=C=S，结合σ键和孤对电子数判断价层电子对数，判断杂化类型；与CS2具有相同空间构型和键合形式的离子为等电子体，应含有3个原子，价电子数为16；

(4)氧化石墨烯中1号C原子形成4个σ键，价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式；氧化石墨烯中1号碳原子和3个C、1个O原子形成四面体结构，石墨烯中每个C原子和相邻3个碳原子形成平面结构；据此分析判断。

(1)①配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子，H2O为配体，O原子提供孤对电子，与Cr3+形成配位键，故答案为：O；

②CH3COOH中C原子分别形成4个、3个δ键，均没有孤电子对，分别为sp3杂化、sp2杂化，CH3COOH分子中含有1个C-C、3个C-H、1个C-O、1个C=O、1个O-H化学键，则1mol CH3COOH分子中含有σ键的数目为7 NA或7×6.02×1023，故答案为：sp3和sp2；7 NA或7×6.02×1023；

(2)CS2分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为=0，则C为sp杂化，

与CS2具有相同空间构型和键合形式的离子为等电子体，应含有3个原子，价电子数为16，常见有SCN-或OCN-等，故答案为：sp；SCN-、OCN-等；

(3)氧化石墨烯中，1号C形成3个C-C及1个C-O键，C原子以sp3杂化，为四面体构型，而石墨烯中的与1号C形成C-C键的的C原子以sp2杂化，为平面三角形构型，则氧化石墨烯中1号C与相邻C形成的C-C键角＜石墨烯中与1号C相邻C与其他C形成的C-C键角，故答案为：sp3；＜。