Question

【題目】【化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

己知銅的配合物A(結(jié)構(gòu)如下圖1)。請回答下列問題:

(l)Cu的簡化電子排布式為_____________。

(2)A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_________________。其中氮

原子的雜化軌道類型為_____________________。

(3)配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2，N2中σ鍵和π鍵數(shù)目

之比是_____________； N2O與CO2互為等電子體，且N2O分子中O只與一個(gè)N相連，則N2O

的電子式為____________________。

(4)在Cu催化下，甲醇可被氧化為甲醛(HCHO)，甲醛分子中H-C=O的鍵角___________1200(選填“大于”、“等于”或“小于”)，甲醛能與水形成氫鍵，請?jiān)趫D2中表示出來___________。

(5)立方氮化硼(如圖3)與金剛石結(jié)構(gòu)相似，是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為__________；結(jié)構(gòu)化學(xué)上用原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，圖4立方氮化硼晶胞中，B原子的坐標(biāo)參數(shù)分別有：B(0，0，0)；B(1/2，0，1/2)；B(1/2，1/2，0)等。則距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______________。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s1 N>O>C sp3 雜化 1:2 大于 4：1 （1/4，1/4，1/4 )

【解析】本題考查過渡元素Cu及其化合物的結(jié)構(gòu)、電子排布、雜化軌道、晶體結(jié)構(gòu)等物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)Cu的原子結(jié)構(gòu)和電子排布規(guī)律、雜化軌道及分子構(gòu)型的知識(shí)和晶體的類型以及晶包有關(guān)知識(shí)來解答此題。

（1）基態(tài)Cu原子核外有29個(gè)電子，外圍電子排布式為3d104s1，全充滿結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定。簡化電子排布式為[Ar]3d104S1

（2）同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，N原子外圍電子排布為2s22p3，為半充滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，N的電離能最大，C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N＞O＞C。氮原子有4個(gè)雜化軌道，所以為 SP3雜化

（3）N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N, 含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以σ鍵和π鍵數(shù)目比為1:2，N2O與CO2互為等電子體，且N2O分子中O只與一個(gè)N相連，則N2O結(jié)構(gòu)與CO2相似，所以其結(jié)構(gòu)為N=Ｎ=Ｏ，電子式為

（4）甲醛分子中，碳原子為ｓｐ２雜化，分子成平面三角型，鍵角約120°，由于氧原子有孤電子對，對氫原子有排斥作用，所以ＯＣＨ鍵角會(huì)稍大于120°，羰基氧有很強(qiáng)的電負(fù)性，與H2O中H有較強(qiáng)的靜電吸引力，而形成氫鍵。

（5）由圖可知，一個(gè)B原子與4個(gè)N原子形成4個(gè)B-N共價(jià)鍵，B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為4:1，根據(jù)各個(gè)原子的相對位置可知，距離上述三個(gè)B原子最近且等距的N原子在x、y、z軸三個(gè)方向的1/4處，所以其坐標(biāo)是(， ， )