Question

【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

將汽車尾氣中含有的CO利用不僅能有效利用資源，還能防治空氣污染。工業(yè)上常用CO與H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化劑作用下合成甲醇。

（1）如圖是某同學(xué)畫出CO分子中氧原子的核外電子排布圖：，請(qǐng)判斷該排布圖 （填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是 （若判斷正確，該空不用回答）。

（2）寫出與CO互為等電子體（電子總數(shù)相等）的一種分子和一種離子的化學(xué)式 。

（3）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深藍(lán)色[Cu(NH3)4]SO4溶液，[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位鍵是通過配體分子的 給出孤電子對(duì)， 接受電子對(duì)形成，SO42-的空間構(gòu)型是 ，該物質(zhì)中N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)?/span> > > （填元素符號(hào)）。

（4）甲醇與乙烷的相對(duì)分子質(zhì)量相近，故二者分子間的作用力（范德華力）相近，但是二者沸點(diǎn)的差距卻很大，造成該差異的原因是 ；在甲醇分子中碳原子軌道的雜化類型為 。

（5）甲醛與新制Cu(OH)2懸濁液加熱可得磚紅色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示：

① 在該晶胞中，Cu+ 的配位數(shù)是 ，

② 若該晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則Cu2O的密度為________g·cm-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA）

Answer 1

【答案】（1）錯(cuò)誤、違背泡利原理；（2）CN－(或C22－)、N2；

（3）氮原子（或N）、Cu2+、正四面體；N>O>S；

（4）甲醇分子間存在氫鍵，因此其沸點(diǎn)遠(yuǎn)大于乙烷；sp3；

（5）①2；②(16×2+64×4)×1030/(a3NA)

【解析】

試題分析：（1）該氧原子的核外電子排布圖是錯(cuò)誤的，理由是違背泡利原理。

（2）與CO互為等電子體（電子總數(shù)相等）的一種分子和一種離子的化學(xué)式為N2、CN－(或C22－)。

（3）[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位鍵是通過配體氨分子的氮原子給出孤電子對(duì)，Cu2＋接受電子對(duì)形成；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷SO42-的空間構(gòu)型是正四面體形；同主族由上到下元素的第一電離能逐漸減小，同周期由左向右元素的第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但N原子最外層p軌道為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，故N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)?/span>N>O >S。

（4）甲醇與乙烷的相對(duì)分子質(zhì)量相近，故二者分子間的作用力（范德華力）相近，但是甲醇沸點(diǎn)較高，造成該差異的原因是甲醇分子間存在氫鍵，因此其沸點(diǎn)遠(yuǎn)大于乙烷；在甲醇分子中碳原子軌道的雜化類型為sp3。

（5）① 根據(jù)氧化亞銅的化學(xué)式和晶胞結(jié)構(gòu)分析，在該晶胞中，每個(gè)O2－和4個(gè)Cu+相連，每個(gè)Cu+和2個(gè)O2－相連，Cu+ 的配位數(shù)是2，②根據(jù)氧化亞銅的晶胞確定，每摩晶胞中含有2molCu2O，質(zhì)量為(16×2+64×4)g，若該晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，a ×10-10cm，則1mol晶胞的體積為NA a 3×10-30cm，則Cu2O的密度為(16×2+64×4)×1030/(a3NA)g·cm-3。