Question

16．過渡金屬的某些氧化物能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛，如銅錳氧化物（CuMn₂O₄）等．
（1）銅元素位于第4周期第ⅠB族．基態(tài)Cu⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．SO₄^2-的空間構(gòu)型為正四面體．
（2）HCHO中含有的σ鍵和π鍵數(shù)目之比為3：1．
（3）火山噴出的巖漿中含有多種硫化物，冷卻時ZnS比HgS先析出，原因是二者均為離子晶體，ZnS的晶格能大于HgS，故ZnS先析出．
（4）CuCl的鹽酸溶液能吸收CO形成配合物氯化羰基亞銅[Cu₂Cl₂（CO）₂•2H₂O]，其結(jié)構(gòu)如圖1所示．下列說法不正確的是ACD
A．該配合物質(zhì)含有離子鍵和配位鍵
B．該配合物中Cl原子的雜化類型為sp³
C．該配合物只有CO和H₂O作為配體
D．CO與N₂的價電子總數(shù)相同，其結(jié)構(gòu)為C=O
（5）請判斷鍵角NF₃＜ NH₃，其原因是由于F的電負性強于H，使得NF₃中N的電子云密度小，所以NF₃的鍵角�。�
（6）Cu₃N形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖2所示．則與同一個N^3-相連的Cu⁺有6個，Cu⁺的半徑為a pm，N^3-的半徑為b pm，則Cu₃N的密度為$\frac{1.03×1{0}^{32}}{4（a+b）{{\;}^{3}N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Cu為29號元素，根據(jù)電子排布式的書寫方法來解答；根據(jù)SO₄^2-中心原子含有的共價鍵個數(shù)與孤電子對個數(shù)之和確定其空間構(gòu)型；
（2）根據(jù)甲醛的結(jié)構(gòu)式進行判斷，單鍵為σ鍵，雙鍵中具有1個σ鍵、1π鍵；
（3）二者均為離子晶體，ZnS晶格能大于HgS；
（4）復(fù)合物氯化羰基亞銅屬于配合物，存在離子鍵、配位鍵、極性共價鍵等，配位體有CO、H₂O和Cl原子，Cl原子的雜化類型為sp³，CO與N₂屬于等電子體結(jié)構(gòu)相似，故結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)；
（5）成鍵電子對間的距離越遠，成鍵電子對間的排斥力越小，F(xiàn)的電負性強于H，根據(jù)電子云密度大小分析鍵角大��；
（6）Cu₃N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，12×$\frac{1}{4}$=3，白色球數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，N^3-的配位數(shù)=3×2=6，Cu₃N的密度ρ=$\frac{m}{V}$．

解答 解：（1）Cu為29號元素，要注意3d軌道寫在4s軌道的前面，同時還有就是它的3d結(jié)構(gòu)，Cu⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，SO₄^2-中S原子價層電子對=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，且不含孤電子對，所以其立體構(gòu)型是正四面體，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；正四面體；
（2）甲醛的結(jié)構(gòu)式為，分子中含有2個C-H鍵、1個C=O鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵中具有1個σ鍵、1π鍵，故分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3：1；
故答案為：3：1；
（3）二者均為離子晶體，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出，
故答案為：二者均為離子晶體，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出；
（4）A．該復(fù)合物中存在化學(xué)健類型有離子鍵、配位鍵、極性共價鍵等，故A錯誤；
B．該復(fù)合物中Cl原子的雜化類型為sp³，故B正確；
C．該復(fù)合物中配位體有CO、H₂O和Cl原子，故C錯誤；
D．CO與N₂屬于等電子體結(jié)構(gòu)相似，故結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，故D錯誤；
故選：ACD；
（5）氟的電負性大于氫，因此用于N-F成鍵的電子對更偏向氟 （或離氮原子核較遠），氮周圍電子密度減�。ɑ騈-F成鍵電子對間的“距離”較遠），斥力較小，因而鍵角較小，
故答案為：＜； 由于F的電負性強于H，使得NF₃中N的電子云密度小，所以NF₃的鍵角��；
（6）晶胞中黑色球數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3，白色球數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，故黑色球為Cu⁺，白色球為N^3-，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，棱上的Cu⁺與N^3-相連，以N^3-為中心，在X、Y、Z三個軸上，在每個軸上等距離的Cu⁺有2個，故同一個N^3-相連的Cu⁺有6個，晶胞的體積=[（2a+2b）×10^-10cm]³，Cu₃N的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.03×1{0}^{32}}{4（a+b）{{\;}^{3}N}_{A}}$g/cm³，
故答案為：6；$\frac{1.03×1{0}^{32}}{4（a+b）{{\;}^{3}N}_{A}}$．

點評 本題考查核外電子排布規(guī)律、微粒空間結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、晶體類型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，需要學(xué)生具備扎實的知識，難度中等，（6）中注意識記中學(xué)常見晶胞結(jié)構(gòu)、理解均攤法計算．