Question

【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破，是化學(xué)和技術(shù)對社會發(fā)展與進步的巨大貢獻之一。在制取合成氨原料氣的過程中，常混有一些雜質(zhì)，如CO會使催化劑中毒。除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式(HAc表示醋酸)： Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3==Cu(NH3)3 (CO) Ac。

請回答下列問題：

（1）C、N、O的第一電離能由大到小的順序為________。

（2）配合物Cu(NH3)3 (CO) Ac中心原子的配位數(shù)為________，基態(tài)銅原子核外電子排布式為_________________。

（3）寫出與CO互為等電子體的粒子________ (任寫一個) 。

（4）在一定條件下NH3與CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2]，尿素中，C原子軌道的雜化類型為________；1 mol尿素分子中，σ鍵的個數(shù)為____________。（設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）

（5）銅金合金形成的晶胞如圖所示，其中Cu、Au原子個數(shù)比為________。銅單質(zhì)晶胞與銅金合金的晶胞相似，晶胞邊長為3．61×10－8cm，則銅的密度為________g/cm-3（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】N>O>C41s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1CN－、N2等（其他合理答案）sp2雜化7NA3∶19.04

【解析】

（1）一般來說非金屬性越強，第一電離能越大，但是因為p軌道半充滿體系具有很強的穩(wěn)定性，會有特例，如N的p軌道本來就是半充滿的，O的p軌道失去一個電子才是半充滿的，所以O比N容易失去電子；（2）根據(jù)化合物的化學(xué)式判斷，一價銅離子有三個氨基配體和一個羰基配體，共4個配體；銅原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，一價銅離子為失去一個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；（4）計算雜化類型時根據(jù)電子對數(shù)來判斷，中心原子的價電子數(shù)與配體電子數(shù)的和除以2就得到電子對數(shù)，根據(jù)電子對數(shù)，可以確定雜化類型；（5）計算晶胞中原子個數(shù)時，首先數(shù)一下原子個數(shù)，然后看其被幾個晶胞共用，乘以相應(yīng)的倒數(shù)即可；晶胞中微粒個數(shù)的計算用均攤法。

（1）一般來說非金屬性越強，第一電離能大，所以O＞N＞C．但是因為p軌道半充滿體系具有很強的穩(wěn)定性．N的p軌道本來就是半充滿的．O的p軌道失去一個電子才是半充滿的．所以O比N容易失去電子，故答案為：N＞C＞O；（2）一價銅離子有三個氨基配體和一個羰基配體，共4個配體，故答案為：4；銅原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1；故一價銅離子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；（3）價電子數(shù)與原子數(shù)都分別相等的粒子是等電子體,因此與CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式分別是N2或CN-等；（4）中心原子為碳，價電子數(shù)為4，氧不為中心原子，不提供電子，每個亞氨基提供一個電子，電子對數(shù)為（4+1×2）÷2=3，故雜化軌道為sp2；σ鍵的數(shù)目為3，每個亞氨基中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7NA；（5）每個晶胞中銅位于面心，每個銅原子，被兩個晶胞共用，每個晶胞中銅原子的個數(shù)為6×0.5=3，金原子位于角上，每個金原子被8個晶胞共用，故每個晶胞中金原子個數(shù)為8×0.125=1，故銅金原子個數(shù)比為3：1；銅單質(zhì)晶胞與銅金合金的晶胞相似，晶胞邊長為3．61×10－8cm，則銅的密度為g/cm-3。