【題目】Cu3N具有良好的電學和光學性能,在電子工業(yè)領域、航空航天領域、國防領域、通訊領域以及光學工業(yè)等領域中,發(fā)揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)N位于周期表中第 周期 族,與N3-含有相同電子數(shù)的三原子分子的空間構型是 。

(2)C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為

(3)Cu+電子排布式為 ,其在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生歧化反應生成Cu2+和Cu,但CuO在高溫下會分解成Cu20,試從結構角度解釋高溫下CuO何會生成Cu2O: 。

(4)在Cu的催化作用下,乙醇可被空氣氧化為乙醛,乙醛分子中碳原子的雜化方式是 ,乙醛分子中H—C—O的鍵角 (填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C一0的鍵角。

(5)[Cu(H20)4]2+為平面正方形結構,其中的兩個H20被Cl-取代有兩種不同的結構,試畫出[Cu(H20)2(C1)2]具有極性的分子的結構式: 。

(6)Cu3N的晶胞結構如圖,N3-的配位數(shù)為 ,Cu+半徑為a pm,N3- 半徑為b pm,Cu3N的密度為 g·cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

【答案】(1) VA V (2)N>O>C (3)1s22s22p6 3s23p63d10

Cu+價電子排布式為3d10,為全充滿結構,更穩(wěn)定

(4)sp2、sp3 大于 (5) (6)6

【解析】

試題分析:(1)N元素位于元素周期表中第二周期第VA族;N3-中的電子數(shù)是10個,所以與N3-含有相同電子數(shù)的三原子分子是水分子,水分子的空間構型是V型;

(2)同周期元素隨核電荷數(shù)的增大,第一電離能逐漸增大,但N原子的2p軌道為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以N的第一電離能大于O,所以C、N、O的第一電離能的大小順序是N>O>C;

(3)Cu+的核外有28個電子,最外層的4s1電子失去所以電子排布式為1s22s22p6 3s23p63d10;CuO中Cu為+2價,而+1價Cu價電子排布式為3d10為全充滿結構,更穩(wěn)定

(4)乙醛的結構簡式我CH3CHO,甲基的C原子周圍的化學鍵都是單鍵,是sp3雜化,而醛基中的C原子存在雙鍵,所以是sp2雜化;乙醇分子中與醛基相連的C原子也是sp3雜化,受孤對電子的影響,所以sp2雜化的鍵角大于sp3雜化的鍵角;

(5)[Cu(H20)4]2+為平面正方形結構,其中的兩個H20被Cl-取代且具有極性的分子不是中心對稱分子,所以該分子的結構為;

(6)根據(jù)原子半徑的大小,打球代表Cu原子,小球代表N,N3-的配位數(shù)為6,同層為4個,上下各一個;該晶胞中Cu原子的個數(shù)是12×1/4=3,N原子的個數(shù)是8×1/8=1,晶胞的體積是[(2a+2b)×10-10cm]3,晶胞質(zhì)量是(3×64+14)/NA,所以晶胞的密度=m/V=206/8(a+b)3×10-30×NA g·cm-3=103×1030/4(a+b)3 NA g·cm-3。

練習冊系列答案
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