Question

【題目】Cu3N 具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能在電子工業(yè)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、國(guó)防領(lǐng)域、通訊領(lǐng)域以及光學(xué)工程等領(lǐng)域中，發(fā)揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)C、N、O 三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_________________。

(2)與N3-含有相同電子數(shù)的三原子分子的空間構(gòu)型是____________。

(3)Cu+的電子排布式為___________，其在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu,但CuO在高溫下會(huì)分解成Cu2O，試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO 為何會(huì)生成Cu2O：____________________。

(4)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙酸，乙醛分子中碳原子的雜化方式是___________，乙醛分子H-C-O的鍵角___________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙醇分子中的H-C-O 的鍵角。

(5)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu)，其中的兩個(gè)H2O被Cl-取代有兩種不同的結(jié)構(gòu),試畫(huà)出Cu(H2O)2Cl2具有極性的分子的結(jié)構(gòu)式：___________。

(6)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，N3-的配位數(shù)為___________，Cu+的半徑為apm,N3-的半徑為bpm,Cu3N的密度為___________g·cm-3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。

Answer 1

【答案】 N>O>C V形 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) Cu+的3d軌道上電子全滿(mǎn),其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 sp3、sp2　 大于 6

【解析】(1)同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素原子的2p能級(jí)有3個(gè)電子,為半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài),能量降低,失去第一個(gè)電子需要的能量較高,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能N>O>C,因此，本題正確答案是: N>O>C;
(2)與N3-含有相同電子數(shù)的微粒為等電子體,如NO2-,得電子體結(jié)構(gòu)相似,亞硝酸根離子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+1/2且含有一個(gè)孤電子對(duì),所以為V形結(jié)構(gòu), 因此，本題正確答案是:V形;
(3)Cu+的核外有28個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)離子核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10,原子軌道處于全空、半滿(mǎn)或全滿(mǎn)時(shí)最穩(wěn)定, Cu+的3d軌道上全滿(mǎn),穩(wěn)定,因此，本題正確答案是: 1s22s22p63s23p63d10; Cu+的3d軌道上電子全滿(mǎn)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;
(4)乙醛分子中甲基上碳原子含有4個(gè)鍵,醛基上的碳原子含有3個(gè)鍵,所以甲基中的碳原子采用sp3雜化,醛基中的碳原子采用sp2雜化,醛基中碳原子采用sp2雜化、乙醇中含有醇羥基的碳原子采用sp3雜化,導(dǎo)致乙醛分子中H-C-O的鍵角大于乙醇分子中的H-C-O的鍵角,因此，本題正確答案是: sp3、sp2　;大于;
(5)為平面正方形結(jié)構(gòu),其中的兩個(gè)被取代有兩種不同的結(jié)構(gòu),具有極性的分子,說(shuō)明該分子的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng),則其結(jié)構(gòu)式為，
因此，本題正確答案是:；
(6)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,大球個(gè)數(shù),小球個(gè)數(shù),所以大球表示Cu原子、小球表示N原子,的配位數(shù),晶胞的體積,的密度,
因此，本題正確答案是:6;.