Question

【題目】已知銅的配合物A結(jié)構(gòu)如圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出基態(tài)Cu的外圍電子排布式：__。

（2）配體氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2，N2中σ鍵和π鍵數(shù)目之比是__；N2O與CO2互為等電子體，則N2O的空間結(jié)構(gòu)為___。

（3）在Cu催化下，甲醇可被氧化為甲醛，甲醛分子中HCO的鍵角__(填“大于”“等于”或“小于”)120°；甲醛能與水形成氫鍵，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中表示出來(lái)___。

（4）立方氮化硼如圖1與金剛石結(jié)構(gòu)相似，是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B—N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為__。

（5）Cu晶體的堆積方式如圖2所示，設(shè)Cu原子半徑為a，晶體中Cu原子的配位數(shù)為___，晶體的空間利用率為__。(已知：≈1.4)

Answer 1

【答案】3d104s1 1∶2 直線(xiàn)形 大于 4∶1 12 74.76%

【解析】

(1)Cu為29號(hào)元素，Cu原子核外有29個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)銅原子的電子排布式為[Ar] 3d104s1，外圍電子排布為3d104s1；

(2)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵中含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，則N2中σ鍵和π 鍵數(shù)目之比為1∶2；等電子體的結(jié)構(gòu)相似，二氧化碳分子中C原子為sp雜化，分子為直線(xiàn)形，所以N2O的空間結(jié)構(gòu)為直線(xiàn)形；

(3)甲醛中C是sp2雜化，是平面三角形，C原子在三角形中心位置，O原子含有的孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間的排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力，故甲醛分子中HCO的鍵角大于120°；水分子中含O—H鍵，由于O原子的原子半徑小、電負(fù)性大，對(duì)共用電子對(duì)的吸引能力強(qiáng)，使水分子中氫原子幾乎成為裸露的質(zhì)子，故甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氫鍵，其氫鍵表示為；

(4)該晶胞中N原子在晶胞內(nèi)部，個(gè)數(shù)是4，每個(gè)N原子形成4個(gè)B—N鍵，B—N鍵個(gè)數(shù)為16；B原子位于晶胞頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為，則B—N鍵與B原子個(gè)數(shù)之比為16∶4=4∶1；

(5)Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積，所以配位數(shù)是12；由圖可知，晶胞面對(duì)角線(xiàn)上的三個(gè)銅原子相切，所以面對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)是4a，根據(jù)幾何關(guān)系可知立方體的棱長(zhǎng)=2a，則晶胞的體積為V=(2a)3，1個(gè)Cu的體積是πa3，晶胞中Cu原子的個(gè)數(shù)=8×＋6×=4，所以晶體的空間利用率為×100%=74.76%。