Question

【題目】硫酸銅溶液中滴入乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)即可形成配離子A，其結(jié)構(gòu)如圖：

(1)基態(tài)的Cu2+核外電子排布式為________。

(2)元素C、N、O的第一電離能由大到小排列順序為_______；的空間構(gòu)型為________。

(3)A中所形成的配離子中含有的化學鍵類型有__________(填標號)。

a.配位鍵 b.極性鍵 c.離子鍵 d.非極性鍵

(4)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為___________，乙二胺和三甲胺 [N(CH3)3]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高的多，原因是________。

(5)硫酸銅灼燒可以生成一種紅色晶體，其結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學式是____。已知晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶胞邊長a=______cm。(用含ρ、NA的計算式表示)

Answer 1

【答案】ls22s22p63s23p6 3d9或[Ar] 3d9 N>O> C 正四面體 abd sp3 乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵 Cu2O

【解析】

(1)銅是29號元素失去外層兩個電子形成銅離子；

(2)根據(jù)同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子的2p能級處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰的元素；根據(jù)價層電子對互斥理論判斷空間構(gòu)型；

(3)根據(jù)成鍵原子的特點判斷化學鍵類型；

(4)根據(jù)價層電子對數(shù)判斷乙二胺分子中氮原子的雜化類型，根據(jù)是否含有氫鍵分析二者熔沸點高低不同的原因；

(5)均攤法計算晶胞中Cu、O原子數(shù)目，確定化學式；結(jié)合晶胞中原子數(shù)目計算晶胞質(zhì)量，再根據(jù)晶胞體積求晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。

(1)Cu是29號元素，處于第四周期IB族，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，失去最外層兩個電子形成Cu2+，所以基態(tài)的Cu2+核外電子排布式為ls22s22p63s23p6 3d9或[Ar] 3d9；

(2)根據(jù)分析可知元素C、N、O的第一電離能由大到小排列順序為N>O> C；SO42-中S原子孤電子對數(shù)=，價層電子對數(shù)為，所以為sp3雜化，分子空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：N>O> C；正四面體；

(3)A中所形成的配離子中含有的化學鍵中N與Cu之間為配位鍵，C-C鍵為非極性鍵，C-N、N-H、C-H鍵為極性鍵，不含離子鍵，故答案為：abd；

(4)乙二胺分子中氮原子形成3個σ鍵，還有一孤電子對，所以價層電子對數(shù)為4，所以氮原子為sp3雜化，乙二胺分子間可以形成氫鍵，物質(zhì)的熔沸點較高，而三甲胺分子間不能形成氫鍵，熔沸點較低，故答案為：sp3；乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵；

(5)Cu原子位于晶胞內(nèi)部，O原子處于晶胞體心、頂點，晶胞中Cu原子數(shù)目=4、O原子數(shù)目=1+8×=2，Cu、O原子數(shù)目之比為2：1，故化學式為Cu2O；晶胞質(zhì)量m=，若晶胞邊長為acm，則晶胞體積為V =a3cm3，則晶胞密度 ，解得a=cm，故答案為：Cu2O；。