Question

【題目】(1)下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛：2+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH

①配合物[Cr(H2O)6]3+中，與Cr3+形成配位鍵的原子是___(填元素符號)。

②CH3COOH中C原子軌道雜化類型為___；1 mol CH3COOH分子含有σ鍵的數目為___。

(2)CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是____，寫出兩個與CS2具有相同空間構型和鍵合形式的離子____。

(3)石墨烯是一種由單層碳原子構成的平面結構新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結構會發生改變，轉化為氧化石墨烯。

氧化石墨烯中，1號C的雜化方式是____，該C與相鄰C形成的C-C鍵角____(填“>”、“<”或“=”)石墨烯中與1號C相鄰C形成的C-C鍵角。

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+為中心離子，H2O為配體；

(2)CH3COOH中C原子分別形成4個、3個δ鍵，沒有孤對電子；CH3COOH分子中含有1個C-C、3個C-H、1個C-O、1個C=O、1個O-H等化學鍵；

(3)CS2分子的結構式為S=C=S，結合σ鍵和孤對電子數判斷價層電子對數，判斷雜化類型；與CS2具有相同空間構型和鍵合形式的離子為等電子體，應含有3個原子，價電子數為16；

(4)氧化石墨烯中1號C原子形成4個σ鍵，價層電子對個數是4，根據價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式；氧化石墨烯中1號碳原子和3個C、1個O原子形成四面體結構，石墨烯中每個C原子和相鄰3個碳原子形成平面結構；據此分析判斷。

(1)①配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+為中心離子，H2O為配體，O原子提供孤對電子，與Cr3+形成配位鍵，故答案為：O；

②CH3COOH中C原子分別形成4個、3個δ鍵，均沒有孤電子對，分別為sp3雜化、sp2雜化，CH3COOH分子中含有1個C-C、3個C-H、1個C-O、1個C=O、1個O-H化學鍵，則1mol CH3COOH分子中含有σ鍵的數目為7 NA或7×6.02×1023，故答案為：sp3和sp2；7 NA或7×6.02×1023；

(2)CS2分子中C原子形成2個σ鍵，孤對電子數為=0，則C為sp雜化，

與CS2具有相同空間構型和鍵合形式的離子為等電子體，應含有3個原子，價電子數為16，常見有SCN-或OCN-等，故答案為：sp；SCN-、OCN-等；

(3)氧化石墨烯中，1號C形成3個C-C及1個C-O鍵，C原子以sp3雜化，為四面體構型，而石墨烯中的與1號C形成C-C鍵的的C原子以sp2雜化，為平面三角形構型，則氧化石墨烯中1號C與相鄰C形成的C-C鍵角＜石墨烯中與1號C相鄰C與其他C形成的C-C鍵角，故答案為：sp3；＜。