Question

16．（I）甲烷在一定條件下可生成以下微粒：
A．碳正離子（CH₃⁺ ）      B．碳負(fù)離子（CH₃^-）     C．甲基 （-CH₃）     D．碳烯（：CH₂）
①四種微粒中，鍵角為120°的是A（填序號(hào)）．
②碳負(fù)離子（CH₃^-）的空間構(gòu)型為三角錐形，與CH₃^-互為等電子體的一種分子是NH₃（填化學(xué)式）．
（II ）在制取合成氨原料氣的過(guò)程中，常混有一些雜質(zhì)，如CO會(huì)使催化劑中毒．除去CO的化學(xué)方程式為（HAc表示醋酸）：Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃=Cu（NH₃）₃（CO）Ac．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C．
②寫出Cu的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹．
③化合物Cu（NH₃）₃（CO）Ac中，金屬元素的化合價(jià)為+1．
④在一定條件下NH₃和CO₂能合成尿素CO（NH₂）₂，尿素中C原子軌道的雜化類型為；1mol尿素分子中，σ 鍵的數(shù)目為7N_A．
⑤Cu₂O晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則晶體的密度為$\frac{288×1{0}^{30}}{{N}_{A}•{a}^{3}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 （I） ①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定中心原子雜化方式和微�？臻g構(gòu)型來(lái)判斷；
②碳負(fù)離子（CH₃^-）含有3個(gè)σ鍵，1對(duì)孤電子對(duì)，從而確定分子構(gòu)型；原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相同的微�；�為等電子體；
（II ）①同周期從左到右電負(fù)性越來(lái)越大；
②銅原子是29號(hào)，根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布；
③Ac^-表示醋酸根，配合物中配體都是分子，不帶電，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零得出銅的化合價(jià)；
④根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，確定雜化類型；兩個(gè)原子間有且只有一條σ鍵；
⑤由均攤法計(jì)算氧化亞銅晶胞中Cu和O的數(shù)目，根據(jù)密度計(jì)算公式ρ=m/V計(jì)算即可．

解答 解：（I） ①A．碳正離子（CH₃⁺）含有3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，碳原子雜化方式是sp²，為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角為120°，故A正確；
B．碳負(fù)離子（CH₃^-）含有3個(gè)σ鍵，1對(duì)孤電子對(duì)，碳原子雜化方式是sp³，為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為不是120°，故B錯(cuò)誤；
C．甲基（-CH₃）含有3個(gè)σ鍵，1個(gè)孤電子，碳原子雜化方式是sp³，為三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為不是120°，故C錯(cuò)誤；
D．碳烯（：CH₂）含有2個(gè)σ鍵，1對(duì)孤電子對(duì)，碳原子雜化方式是sp²，為平面三角形結(jié)構(gòu)，由于孤電子對(duì)斥力大，鍵角為不是120°，故D錯(cuò)誤；
故答案為：A；
②碳負(fù)離子（CH₃^-）含有3個(gè)σ鍵，1對(duì)孤電子對(duì)，碳原子雜化方式是sp³，為三角錐形結(jié)構(gòu)；CH₃^-原子個(gè)數(shù)為4、價(jià)電子數(shù)為8，則與CH₃^-互為等電子體的一種分子是NH₃，故答案為：三角錐形；NH₃；
（II ）①同周期從左到右電負(fù)性越來(lái)越大，所以C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C，故答案為：O＞N＞C；
②銅原子是29號(hào)，根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4 s¹或[Ar]3d¹⁰4 s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4 s¹或[Ar]3d¹⁰4 s¹；
③Ac^-表示醋酸根，配合物中配體都是分子，不帶電，所以銅的化合價(jià)為+1價(jià)，故答案為：+1；
④中心原子為碳，結(jié)合了1個(gè)氧原子，2個(gè)氮原子，且C無(wú)孤對(duì)電子，所以價(jià)層電子對(duì)為3對(duì)，故雜化軌道為sp²；每個(gè)碳的σ鍵為3條，每個(gè)亞氨基中σ鍵的數(shù)目2，一分子尿素中含σ鍵的數(shù)目為3+2×2=7，故每摩爾尿素中含有σ鍵的數(shù)目為7N_A，故答案為：sp²；7N_A；
⑤O原子在晶胞的頂點(diǎn)和體心，故O原子數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+1=2，Cu原子全部在體心，故Cu原子數(shù)=4，即一個(gè)氧化亞銅晶胞中有2個(gè)O原子和4個(gè)Cu原子，即2個(gè)Cu₂O，則該氧化物的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{144×2}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-10}）^{3}}$=$\frac{288×1{0}^{30}}{{N}_{A}•{a}^{3}}$，故答案為：$\frac{288×1{0}^{30}}{{N}_{A}•{a}^{3}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為全面，涉及電子排布式、分子空間構(gòu)型、雜化類型的判斷以及有關(guān)晶體的計(jì)算，但解題具有較強(qiáng)的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體計(jì)算等方法，題目難度中等．