Question

人民網2012年11月8日西寧電，青海鹽湖海納化工有限公司15萬噸電石項目投產。以電石(CaC₂ )為原料可生產許多重要的有機物質，電石可由CaO制得(同時還得到一種可燃性氣體物質)，有關轉化關系如下圖所示

(1)寫出制備電石及由電石生成乙炔的化學方程式為__________________、__________________。
(2)基態Ca^2＋的電子排布式為______________，上面轉化關系圖中涉及到的元素中，電負性最大的元素是______________，第一電離能最小的元素是________________。
(3)乙炔、乙烷分子中的碳原子雜化類型分別為________________、______________，甲烷的空間構型是________________，該空間構型中，鍵角__________(填>、<、＝)109°28′。
(4)與CH₂＝CH₂相比，CH₂＝CHCl屬于易液化的氣體，原因是___________________。
(5)假設下圖是電石的晶胞，則一個晶胞中含有________個鈣離子，研究表明，亞玲形C的存在，使晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca^2＋周圍距離相等且最近的C有________個。

Answer 1

(1)CaO＋3CCaC₂＋CO ↑；CaC₂＋2H₂O—→CH≡CH↑＋Ca(OH)₂
(2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶　O 　Ca 
(3)sp　sp³　四面體　＝ 
(4)乙烯與CH₂＝CHCl均屬于分子晶體且組成結構相似，但后者相對分子質量大，范德華力大
(5)4    4

(1)CaO與焦炭在電爐中生成CaC₂，同時有可燃性CO氣體生成；CaC₂與H₂O反應可以生成乙炔氣體。(2)Ca是20號元素，Ca^2＋有18個電子，基態Ca^2＋的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。根據元素的電負性規律可知，非金屬元素電負性大于金屬元素，非金屬性越強，電負性越大，所以電負性最大的元素是O元素；根據元素第一電離能的遞變規律可知，金屬性越強，電離能越小，所以第一電離能最小的元素為Ca元素。(3)C₂H₂是直線形分子，C原子雜化方式為sp，C₂H₆中C原子雜化方式為sp³，甲基是甲烷失去一個氫原子的產物，所以甲烷的空間構型是四面體，鍵角為109°28′。(4)乙烯與CH₂＝CHCl組成和結構相似，但CH₂＝CHCl相對分子質量大，所以范德華力大。(5)該晶胞中頂點占1/8，棱上占1/4，面心占1/2，體心占1，Ca^2＋為8×1/8＋6×1/2＝4。根據圖像，晶胞沿一個方向拉長，則該晶胞中一個Ca^2＋周圍距離相等且最近的C₂^2-只有同一平面內的4個。