Question

【题目】（1）据科技日报网报道，南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇及其化合物可制成甘油、医药、农药、香料，合成维生素E和KI及天然抗癌药物紫杉醇中都含有关键的烯丙醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题：

①基态镍原子的价电子排布式为________。

②1 mol CH2=CH-CH2OH含___molσ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为___。

③Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2－ 和[Ni(SCN)2]－ 等，与CN－互为等电子体的分子为_____。

（2）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。

①CaC2中C22－中碳与碳之间存在碳碳三键，C22－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________。

Answer 1

【答案】3d84s2 9 sp2、sp3 N2(或CO等合理答案) sp、sp2杂化

【解析】

(1)①Ni是28号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，据此判断价电子的排布式；

②单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，据此分析判断CH2=CH-CH2OH分子中含有的σ键数目；分子中碳原子均没有孤电子对，而碳碳双键中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3，另外碳原子形成4个σ键，杂化轨道数目为4；

③ 等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，据此书写与CN－互为等电子体的分子；

(2)①等电子体结构和性质相似，C22-与O22+和氮气互为等电子体，根据氮气分子电子式书写O22+电子式；

②根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型。

(1)①Ni是28号元素，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，属于过渡元素，价电子包括3d与4s能级电子，即价电子排布式为：3d84s2，故答案为：3d84s2；

②单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，CH2=CH-CH2OH分子含有9个σ键，故1molCH2=CH-CH2OH含9molσ键；分子中碳原子均没有孤电子对，而碳碳双键中碳原子形成3个σ键，杂化轨道数目为3，C原子的杂化方式为sp2杂化，另外碳原子形成4个σ键，杂化轨道数目为4，碳原子采取sp3杂化，故答案为：9；sp2、sp3；

③ 等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，则与CN－互为等电子体的分子为N2或CO，故答案为： N2或CO；

(2)①等电子体结构和性质相似，C22-与O22+和氮气互为等电子体，根据氮气分子的电子式可知，O22+电子式为，故答案为：；

②H2C=CH-C≡N分子中连接双键的C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以为sp2杂化，连接三键的碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化，故答案为：sp、sp2。