Question

【題目】Cu3N具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，在電子工業(yè)領(lǐng)城、航空航天領(lǐng)域、國防領(lǐng)域、通訊領(lǐng)域以及光學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中，發(fā)揮著廣泛的、不可替代的作用。

(1)Cu+的核外電子排布式為__________；N元素與O元素的第一電離能比較:N____O(填“>”、“<”或“=”)。

(2)與N3-含有相同電子數(shù)的四原子分子的空間構(gòu)型為____________________。

(3)在Cu催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO)，乙醛分子中醛其()碳原子的雜化方式為_________。

(4)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu)，其中的兩個H2O被C1-取代可生成Cu(H2O)2Cl2，試畫出其具有極性的分子的結(jié)構(gòu)式________________。

(5)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，N3-的配位數(shù)為________；若晶胞棱長為anm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則Cu3N的密度p=______g/cm3 [用含a 和NA 的式子表示，Mr(Cu3N)=206]

Answer 1

【答案】 [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 > 三角錐形 sp2 6

【解析】（1）Cu原子序數(shù)為29，Cu+的核外有28個電子，根據(jù)構(gòu)造原理，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10；同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子的2p能級有3個電子，處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O。

（2）與N3-含有相同電子數(shù)的四原子分子為NH3，NH3中N原子形成3個σ鍵，有一對未成鍵的孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3型雜化，孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強，N-H之間的鍵角小于109°28′，所以氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形。

（3）乙醛分子中醛基上的碳原子含有3個σ鍵和1個π鍵，無孤對電子，采用sp2雜化。

（4）[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu)，其中的兩個H2O被C1-取代可生成Cu(H2O)2Cl2，有兩種不同的結(jié)構(gòu)，其具有極性的分子結(jié)構(gòu)不對稱，故結(jié)構(gòu)式為：。

（5）Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，Cu+個數(shù)=12×=3，N3-=8×=1，所以N3-的配位數(shù)=3×2=6，晶胞體積=(a nm)3=(a×10-7 cm)3，晶胞質(zhì)量=g，Cu3N的密度p=g÷(a×10-7 cm)3= g/cm3。