Question

8．目前工業(yè)上制備丙烯腈（CH₂═CHC≡N）有乙炔法、丙烯氨氧化法等．
乙炔法：CH₂═CHC≡N+HCN$→_{80-90℃}^{CuCl_{2}-NH_{4}-HCl}$CH₂═CHCN
丙烯氨氧化法：CH₂═CHCH₃+NH₃+$\frac{3}{2}$O₂$\stackrel{催化劑}{→}$CH₂═CHCN+3H₂O
（1）下列說法正確的是ac（不定項選擇）：
a．NH₄⁺空間構型呈正四面體
b．CH₂=CHCN分子中只有碳、氫原子位于同一平面
c．C₂H₂、HCN分子中所有原子均位于同一直線
d．NH₃極易溶于H₂O，是因為它們都是極性分子
（2）與NH₃互為等電子體的陽離子為H₃O⁺（寫化學式）．
（3）1mol丙烯腈分子中含有σ鍵的數目為6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]．
（4）銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應產生氫氣，有配合物H[CuCl₂]生成．
①該反應的化學方程式為2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑．
②H[CuCl₂]在空氣中久置會生成含[Cu（H₂O）₄]²⁺的藍色溶液，[Cu（H₂O）₄]²⁺的結構可用示意圖表示為 （或）．

Answer 1

分析 （1）a．根據NH₄⁺雜化軌道數=δ鍵數+孤對電子對數判斷；
b．根據CH₂=CHCN分子相當于一個碳碳雙鍵和一個碳氮參鍵通過一個碳碳單鍵相連分析；
c．根據C₂H₂、HCN分子都為sp雜化判斷；
d．根據相似相溶原理及其形成氫鍵分析溶解性；
（2）NH₃含有4個原子，價電子總數為8個電子，結合等電子體的定義分析；
（3）丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）中的C分別形成2個δ鍵和3個δ鍵，根據每個單鍵、雙鍵、叁鍵都含有1個δ鍵，據此計算；
（4）①銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應，有配合物H[CuCl₂]生成，所以反應方程式為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑；
②[Cu（H₂O）₄]²⁺中銅離子提供空軌道，氧原子提供電子對形成配位鍵．

解答 解：（1）a．NH₄⁺中氮原子雜化軌道數=δ鍵數+孤對電子對數=4+0=4，所以采取sp³雜化，所以空間構型呈正四面體，故a正確；
b．CH₂=CH-C≡N分子相當于一個碳碳雙鍵和一個碳氮參鍵通過一個碳碳單鍵相連，所以所有原子都處在同一平面上，故b錯誤；
c．C₂H₂、HCN分子都含有一個參鍵，所以都為sp雜化，則所有原子均位于同一直線，故c正確；
d．NH₃是極性分子，水是極性溶劑，極性分子易溶于極性溶劑，同時NH₃能與H₂O分子間形成氫鍵，所以根據相似相溶原理，則NH₃極易溶于H₂O，故d錯誤；
故答案為：ac；
（2）NH₃含有4個原子，價電子總數為8個電子，則對應的等電子體有H₃O⁺，
故答案為：H₃O⁺；
（3）每個單鍵、雙鍵、叁鍵都含有1個δ鍵，通過丙烯氰的結構CH₂═CHC≡N，可以知道，1mol丙烯腈分子中含有σ鍵的數目為6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]，
故答案為：6mol[或6×6.02×10²³、或3.6×10²⁴、或6N_A]；
（4）①銅能與濃鹽酸緩慢發(fā)生置換反應，有配合物H[CuCl₂]生成，所以反應方程式為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑，
故答案為：2Cu+4HCl（濃）=2H[CuCl₂]+H₂↑；
②[Cu（H₂O）₄]²⁺中銅離子提供空軌道，氧原子提供電子對形成配位鍵，所以[Cu（H₂O）₄]²⁺的結構可用示意圖表示為

 （或），
故答案為： （或）．

點評 本題主要考查了原子的雜化、分子的空間構型、原子共面、分子的極性以及配合物等知識，注意對應知識的掌握，題目難度中等．