Question

【題目】N、F、Cu及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等方面應(yīng)用十分廣泛。回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)N原子中最高能級(jí)的電子的電子云輪廓圖為___________；基態(tài)Cu+的核外電子排布式為____________。

(2)化合物(CH3)3N可用于制備醫(yī)藥、農(nóng)藥。分子中N原子雜化方式為________，該物質(zhì)能溶于水的原因是_____________________。

(3)[H2F]+[SbF6]-(氟銻酸)是一種超強(qiáng)酸，其陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為_____________，寫(xiě)出一種與[H2F]+互為等電子體的分子______________(寫(xiě)化學(xué)式)。

(4)氮、銅形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。與每個(gè)Cu原子緊鄰的Cu原子有____個(gè)，令阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體的密度為______g/cm3。(列出計(jì)算式)

Answer 1

【答案】啞鈴形或紡錘形 [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 sp3 (CH3)3N為極性分子，且可與水分子形成分子間氫鍵 V形 H2O或H2S 8

【解析】

根據(jù)N原子的核外電子排布式判斷最高能級(jí)的電子的電子云輪廓圖。根據(jù)基態(tài)銅原子的核外電子排布式寫(xiě)出基態(tài)Cu+的核外電子排布式。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷雜化類(lèi)型，根據(jù)分子結(jié)構(gòu)判斷易溶于水的原因。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子的立體構(gòu)型，根據(jù)同族替換或等量代換找出等電子體。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析化學(xué)式并進(jìn)行計(jì)算。

(1)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，最高能級(jí)的電子為2p上的電子，電子云輪廓圖為啞鈴形或紡錘形；基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，Cu+是基態(tài)銅原子失去最外層的一個(gè)電子得到的，Cu+的核外電子排布式為[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10；

(2)化合物(CH3)3N分子中N原子與三個(gè)甲基形成了3對(duì)共用電子對(duì)，N上還有一對(duì)孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，雜化方式為sp3，(CH3)3N為極性分子，且可與水分子形成分子間氫鍵，故易溶于水；

(3)[H2F]+中F上的孤電子對(duì)數(shù)為，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2=4，VSEPR模型為四面體型，分子的空間構(gòu)型為V形，與[H2F]+互為等電子體的分子為H2O或H2S；

(4)圖中與每個(gè)Cu原子緊鄰的Cu原子有8個(gè)，銅原子和氮原子的個(gè)數(shù)分別為、，該晶體的密度為g/cm3。