Question

（2013?临沂一模）【化学--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是制备晴纶的原料，其分子中σ键和π键的个数之比为

2：1

（填最简整数比），写出该分子中所有碳原子的杂化方式

sp²、sp

．
（2）乙醇（CH₃CH₂OH）与二甲醚（OH₃OCH_3）的分子式均为C₂H₆O，但CH₃CH₂OH的沸点高于CH₃OCH₃的沸点，其原因是

乙醇分子之间形成氢键

．
（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

3d⁸4s²

．
（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

4

个．设晶胞边长为a cm，密度为b g/cm³，则阿伏加德罗常数可表示为

160

a3b

（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

分析：（1）共价单键为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，分子中C=C中的C不存在孤对电子，σ键数为3，C≡N中C不存在孤对电子，σ键数为2；
（2）CH₃CH₂OH含氢键，使其沸点升高；
（3）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，C原子的电子排布为1s²2s²2p²，未成对电子数为2，则该元素为Ni；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，晶胞中Si为8×

1

8

+6×

1

2

=4，则4个SiC其质量为a³b，N_A个SiC其质量为40g，以此解答．

解答：解：（1）共价单键为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，CH₂=CH-C≡N含6个σ键和3个π键，所以σ键和π键的个数之比为6：3=2：1，分子中C=C中的C不存在孤对电子，σ键数为3，为sp²杂化，而C≡N中C不存在孤对电子，σ键数为2，为sp杂化，
故答案为：2：1；sp²、sp；
（2）CH₃CH₂OH含氢键，使其沸点升高，CH₃CH₂OH的沸点高于CH₃OCH₃的沸点，其原因是乙醇分子之间形成氢键，故答案为：乙醇分子之间形成氢键；
（3）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，C原子的电子排布为1s²2s²2p²，未成对电子数为2，则该元素为Ni，其基态原子的价层电子排布式为3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
（4）由碳化硅的晶胞可知，每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，晶胞中Si为8×

1

8

+6×

1

2

=4，则4个SiC其质量为a³b，N_A个SiC其质量为40g，则阿伏加德罗常数可表示为

160

a3b

，故答案为：4；

160

a3b

．

点评：本题考查知识点较多，为原子结构习题，涉及电子排布、共价键形成、氢键对物质性质的影响、晶体结构及其计算，（3）为解答的难点，题目难度中等．