Question

【題目】鈷、 銅及其化合物在工業上有重要用途， 回答下列問題：

(1) 請補充完基態Co的簡化電子排布式： [Ar]_________， Co2+有_______個未成對電子。

(2) Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K+的試劑， 配位體NO2－的中心原子的雜化形式為________， 空間構型為_____。大π鍵可用符號 表示， 其中m代表參與形成大π鍵的原子數， n為各原子的單電子數(形成σ鍵的電子除外)和得電子數的總和 (如苯分子中的大π鍵可表示為)，則NO2－中大π鍵應表示為____________。

(3) 配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ)， 是銅的一種重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的簡寫。

①該配合物[Cu(En)2]SO4中N、 O、 Cu的第一電離能由小到大的順序是______________。

②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺， 且相對分子質量相近， 但乙二胺比三甲胺的沸點高得多， 原因是______________________________________________________。

(4) 金屬Cu晶體中的原子堆積方式如圖所示， 其配位數為______， 銅的原子半徑為a nm， 阿伏加德羅常數的值為NA， Cu的密度為_________g/cm3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】3d74s2 3 sp2 V型 Cu<O<N 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵 12

【解析】

（1）Co元素核外有27個電子，根據構造原理書寫；

（2）NO2－中心原子N原子價層電子對數為3，故雜化軌道數為3，所以N原子的雜化方式為sp2雜化， 空間構型為V型；NO2－中參與形成大π鍵的原子個數為3個，每個原子提供一個單電子，得電子數為1個，所以NO2－的大π鍵可以表示為。

（3）①同一周期主族原素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能有增大趨勢，但IIA和VA元素例外，O的第一電離能小于N，O和N為非金屬元素， Cu為金屬元素，Cu比O、N易失電子；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮氫鍵，分子間能形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮氫鍵，分子間不能形成氫鍵；

(4) 由圖可知， 距每個Cu原子最近的Cu原子有12個，即配位數為12；

晶胞中實際含有的Cu為4個，其質量為464g/NA；根據=計算密度。

（1）Co為27號元素，根據電子構造原理可知其電子排布式為[Ar] 3d74s2，Co2+電子排布式為[Ar] 3d7，3d7軌道上有3個未成對的電子。

故答案為：3d74s2 ；3；

(2) NO2－中心原子N原子價層電子對數為3，故雜化軌道數為3，所以N原子的雜化方式為sp2雜化， 空間構型為V型；NO2－中參與形成大π鍵的原子個數為3個，每個原子提供一個單電子，得電子數為1個，所以NO2－的大π鍵可以表示為；

故答案為：sp2 ；V型；；

（3）①同一周期主族原素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能有增大趨勢，但IIA和VA元素例外，O的第一電離能小于N，O和N為非金屬元素， Cu為金屬元素，Cu比O、N易失電子，所以第一電離能由小到大的順序是Cu<O<N；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮氫鍵，分子間能形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮氫鍵，分子間不能形成氫鍵，因而乙二胺比三甲胺的沸點高得多，

故答案為：Cu<O<N；乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；

(4) 由圖可知， 距每個Cu原子最近的Cu原子有12個，即配位數為12；

晶胞中實際含有的Cu為4個，其質量為464g/NA；已知銅的原子半徑為a nm，由圖可知，晶胞中面對角線長為4a nm，晶胞的棱長為2a nm，則晶胞的體積為(2a×10-7)3cm3，所以有(2×10-7)3×=464g/NA，解得= g/cm3，

故答案為：。