Question

【題目】工業(yè)上合成氨，CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致鐵觸媒失去催化活性：Fe+5CO═Fe(CO)5。為了防止催化劑鐵觸媒中毒，要除去CO，發(fā)生的反應(yīng)為Cu(NH3)2OOCCH3+CO+NH3═Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。回答下列問(wèn)題：

（1）下列氮原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低的是__（填字母序號(hào)）。

a.b.

c.d.

（2）寫出CO的一種常見等電子體的結(jié)構(gòu)式：___；C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__（用元素符號(hào)表示）。

（3）與O同族的元素還有S、Se、Te，它們氫化物的沸點(diǎn)大小為H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是___。

（4）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，銅顯+1價(jià)，1mol[Cu(NH3)2]+中含有σ鍵的數(shù)目___。則其中碳原子的雜化軌道類型是__，NH3分子的價(jià)電子對(duì)互斥理論模型是___。

（5）已知銅的一種氧化物Cu2O晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①若坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0），B為(，，)，則C的坐標(biāo)參數(shù)為__；

②若阿伏加德羅常數(shù)為NA，該晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則晶體的密度為___gcm-3。

Answer 1

【答案】a N≡N N＞O＞C H2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，而水分子中存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高 8NA sp3、sp2 四面體形 (，，)

【解析】

（1）根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布進(jìn)行判斷，基態(tài)排布為能量最低的排布；

（2）等電子體為原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒；

（3）沸點(diǎn)與范德華力和氫鍵的有關(guān)；

（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)和價(jià)電子互斥理論進(jìn)行計(jì)算；

（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)和晶體密度方程回答問(wèn)題。

（1）基態(tài)N的核外電子排布式為1s22s22p3，基態(tài)排布為能量最低的排布，電子排布圖表示的狀態(tài)中只有a項(xiàng)符合；

（2）等電子體為原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒，與CO互為等電子體的一種分子為N2，其結(jié)構(gòu)式為：N≡N；同周期主族元素，隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但第ⅤA族元素其價(jià)電子排布為ns2np3，其np中電子排布為半滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，因此其第一電離能比相鄰元素大，所以C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>N＞O＞C；

（3）H2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，但由于氫鍵的作用力比范德華力強(qiáng)，氫鍵會(huì)使沸點(diǎn)異常升高，會(huì)導(dǎo)致H2O的沸點(diǎn)異常的高，所以沸點(diǎn)大小為H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，故答案為：H2Te、H2Se、H2S均是分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，范德華力減小，所以沸點(diǎn)減小，而水分子中存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高；

（4）銅顯+1價(jià)，1mol[Cu(NH3)2]+中N-H鍵和配位鍵屬于σ鍵，即含有σ鍵的數(shù)目８NA，甲基中碳原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4，碳原子雜化方式為sp3，而羰基中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子雜化方式為sp2；NH3中N原子形成3個(gè)N-H鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，價(jià)電子對(duì)互斥理論模型是四面體形，故答案為：sp3、sp2；四面體形；

（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，C位于晶胞體心，則C的原子坐標(biāo)為：()；

②1mol晶胞，即有NA個(gè)晶胞，質(zhì)量為m=2×(64×2+16)g=144×2g，所以密度為ρ=。