Question

【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

已知碳元素能形成多種金屬碳化物，如碳化鈣，俗稱為電石。

（1）電石（CaC2）是用CaO與焦炭在電爐中加強(qiáng)熱反應(yīng)生成的，寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，CaC2中含有化學(xué)鍵的類型為 ，C22－與N2互為等電子體，C22－的電子式可表示為 ，其中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為 。

（2）已知MgO、CaO的熔點(diǎn)分別為2852℃、2614℃，分析熔點(diǎn)差異的原因是 。

（3）苯丙氨酸是一種重要的氨基酸，其結(jié)構(gòu)如圖所示，分子中第一電離能最大的原子價(jià)電子排布式是 ，其中碳原子的雜化方式有 。

（4）已知CaF2晶體（如圖，Ca2＋處于面心）的密度為ρg/cm3，NA為阿伏加德常數(shù)，相鄰的兩個(gè)Ca2＋的核間距為a cm，則CaF2的摩爾質(zhì)量（M）可以表示為 g/mol。

Answer 1

【答案】（1）CaO+3CCaC2+CO↑；離子鍵和共價(jià)鍵；；1:2

（2）MgO、CaO均屬于離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)取決于晶格能的大小，因鎂離子半徑比鈣離子半徑小，故晶格能MgO大于CaO，所以MgO的熔點(diǎn)大于CaO。（3）2s22p3；sp2和sp3；（4）a3ρNA

【解析】

試題分析：

（1）電石制備化學(xué)方程式為：CaO+3CCaC2+CO↑；CaC2中含有離子鍵和共價(jià)鍵；根據(jù)等電子原理可知C22－的電子式為，其中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1:2。

（2）MgO、CaO均屬于離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)取決于晶格能的大小，因鎂離子半徑比鈣離子半徑小，故晶格能MgO大于CaO，所以MgO的熔點(diǎn)大于CaO。

（3）苯丙氨酸分子中含有C、H、O、N四種元素，分子中第一電離能最大的原子是N，其價(jià)電子排布式為2s22p3；分子中碳原子有雙鍵碳和單鍵碳，故雜化方式為sp2和sp3；

（4）該立方體中鈣離子位于頂點(diǎn)，數(shù)目為：8×+6×=4，氟離子位于體內(nèi)，數(shù)目為8，則晶胞摩爾質(zhì)量為4M，兩個(gè)Ca2+的核間距為acm，晶胞邊長(zhǎng)為acm，ρ（a）3=，M=a3ρNA。