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業等領域中，發揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)N位于周期表中的位置為_____________，NF3的分子立體構型名稱是____________。類比NH3·H2O表示出代表性分子NH4F含有的氫鍵________________________。

(2)寫出N2O的等電子體__________________(1個分子和1個離子)。

(3)Cu原子的基態外圍電子排布式為____________；已知：CuO在高溫下會分解成Cu2O，試從洪特規則角度解釋其原因__________________________________________________。

(4) 在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO)，乙醛分子中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) 某化肥廠從生產的硫酸銨中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質。其水溶液中的N4H44+遇堿生成一種形似白磷的N4分子。畫出N4H44+的結構式(標明其中的配位鍵)__________________。

Answer 1

【答案】第二周期第VA族 三角錐形 N—H···F(或F—H···N) CO2(或CS2、COS、BeCl2(g))和N3—(NO2+、SCN—) 3d104s1 Cu+價電子排布式為3d10，為全充滿結構，能量較低，較穩定 大于

【解析】

(1)N元素為7號元素，位于第二周期第VA族；NF3的中心原子價層電子對數為=4，含一對孤對電子，所以空間構型為三角錐形；NH4F含有的氫鍵可以表示為N—H···F(或F—H···N)；

(2)N2O原子數為3，價電子數為5×2+6=16，原子總數相同，價電子總數相同的分子或離子為等電子體，所以其等電子體有CO2(或CS2、COS、BeCl2(g))和N3-(或NO2+、SCN-)；

(3)銅原子為29號元素，根據電子排布規律可知其基態原子的外圍電子排布為3d104s1；Cu+價電子排布式為3d10，為全充滿結構，能量較低，較穩定，所以CuO在高溫下會分解成Cu2O；

(4)醛基中碳原子采用sp2雜化，為平面三角形構型，乙醇中含有醇羥基的碳原子采用sp3雜化，為四面體構型，所以乙醛分子中H-C=O的鍵角大于乙醇分子中的H-C-O的鍵角；

(5)白磷分子為正四面體形，四個磷原子占據四個頂點，N4分子與白磷分子結構相似，說明N4分子中每個氮原子均形成3個σ鍵，所以在N4H44+中氫離子和N原子形成配位鍵，遇堿后配位鍵斷裂形成N4，所以N4H44+的結構式應為。