Question

【題目】Cu3N 具有良好的電學和光學性能在電子工業領域、航空航天領域、國防領域、通訊領域以及光學工程等領域中，發揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)C、N、O 三種元素的第一電離能由大到小的順序為_________________。

(2)與N3-含有相同電子數的三原子分子的空間構型是____________。

(3)Cu+的電子排布式為___________，其在酸性溶液中不穩定，可發生歧化反應生成Cu2+和Cu,但CuO在高溫下會分解成Cu2O，試從結構角度解釋高溫下CuO 為何會生成Cu2O：____________________。

(4)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙酸，乙醛分子中碳原子的雜化方式是___________，乙醛分子H-C-O的鍵角___________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙醇分子中的H-C-O 的鍵角。

(5)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結構，其中的兩個H2O被Cl-取代有兩種不同的結構,試畫出Cu(H2O)2Cl2具有極性的分子的結構式：___________。

(6)Cu3N的晶胞結構如右圖所示，N3-的配位數為___________，Cu+的半徑為apm,N3-的半徑為bpm,Cu3N的密度為___________g·cm-3(阿伏加德羅常數用NA表示)。

Answer 1

【答案】 N>O>C V形 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) Cu+的3d軌道上電子全滿,其結構穩定 sp3、sp2　 大于 6

【解析】(1)同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢,N元素原子的2p能級有3個電子,為半滿穩定狀態,能量降低,失去第一個電子需要的能量較高,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能N>O>C,因此，本題正確答案是: N>O>C;
(2)與N3-含有相同電子數的微粒為等電子體,如NO2-,得電子體結構相似,亞硝酸根離子中N原子價層電子對個數=2+1/2且含有一個孤電子對,所以為V形結構, 因此，本題正確答案是:V形;
(3)Cu+的核外有28個電子,根據構造原理知其基態離子核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10,原子軌道處于全空、半滿或全滿時最穩定, Cu+的3d軌道上全滿,穩定,因此，本題正確答案是: 1s22s22p63s23p63d10; Cu+的3d軌道上電子全滿其結構穩定;
(4)乙醛分子中甲基上碳原子含有4個鍵,醛基上的碳原子含有3個鍵,所以甲基中的碳原子采用sp3雜化,醛基中的碳原子采用sp2雜化,醛基中碳原子采用sp2雜化、乙醇中含有醇羥基的碳原子采用sp3雜化,導致乙醛分子中H-C-O的鍵角大于乙醇分子中的H-C-O的鍵角,因此，本題正確答案是: sp3、sp2　;大于;
(5)為平面正方形結構,其中的兩個被取代有兩種不同的結構,具有極性的分子,說明該分子的結構不對稱,則其結構式為，
因此，本題正確答案是:；
(6)的晶胞結構如圖,大球個數,小球個數,所以大球表示Cu原子、小球表示N原子,的配位數,晶胞的體積,的密度,
因此，本題正確答案是:6;.