Question

【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，是化學(xué)和技術(shù)對社會發(fā)展與進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)之一。在制取合成氨原料氣的過程中，常混有一些雜質(zhì)，如CO會使催化劑中毒。除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式(HAc表示醋酸)：Cu(NH3)2Ac + CO + NH3Cu(NH3)3(CO)Ac。請回答下列問題：

(1)C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________。

(2)寫出基態(tài)Cu+的核外電子排布式_______。

(3)配合物Cu(NH3)3(CO)Ac中心原子的配位數(shù)為______。

(4)寫出與CO互為等電子體的陰離子______。(任寫一個(gè))

(5)在一定條件下NH3與CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2]，1mol尿素分子中，σ鍵的數(shù)目為______。

(6)已知銅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則在銅的晶胞中所含銅原子數(shù)及配位數(shù)比為______。

Answer 1

【答案】N＞O＞C 1s22s22p63s23p63d10 4 CN－、C22－ 7mol或7NA 1:3

【解析】

(1)一般來說非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但是因?yàn)?/span>p軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性；

(2)銅原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1；

(3)根據(jù)化合物的化學(xué)式判斷，一價(jià)銅離子有三個(gè)氨基配體和一個(gè)羰基配體，共4個(gè)配體；

(4)等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)，CO有10個(gè)價(jià)電子和2個(gè)原子團(tuán)，其他含有10個(gè)電子和2個(gè)原子的陰離子都可以；

(5)計(jì)算雜化類型時(shí)根據(jù)電子對數(shù)來判斷；

(6)利用均攤法計(jì)算晶胞中銅原子個(gè)數(shù)，每個(gè)晶胞中與一個(gè)頂點(diǎn)上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個(gè)頂點(diǎn)上銅原子被8個(gè)晶胞占有，據(jù)此計(jì)算銅原子配位數(shù)。

(1)一般來說非金屬性越強(qiáng)，第一電離能大，所以O＞N＞C，但是因?yàn)?/span>p軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，N的p軌道本來就是半充滿的，O的p軌道失去一個(gè)電子才是半充滿的。所以O比N容易失去電子，第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N＞O＞C；

(2)銅原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，故一價(jià)銅離子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d10；

(3)一價(jià)銅離子有三個(gè)氨基配體和一個(gè)羰基配體，共4個(gè)配體；

(4) 等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)，CO有10個(gè)價(jià)電子和2個(gè)原子團(tuán)，其他含有10個(gè)電子和2個(gè)原子的陰離子都可以，如CN、C22－也為14個(gè)電子；

(5)氮原子形成了3個(gè)σ鍵，同時(shí)還有一對孤電子，電子對數(shù)為3+1=4，故雜化方式為sp3，σ鍵的數(shù)目為3，每個(gè)亞氨基中σ鍵的數(shù)目2，一分子尿素中含σ鍵的數(shù)目為3+2×2=7，故每摩爾尿素中含有σ鍵的數(shù)目為7NA，；

(6)每個(gè)晶胞中銅原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4；在銅的晶胞中，頂點(diǎn)上的銅原子被8個(gè)晶胞占有，每個(gè)晶胞中與一個(gè)頂點(diǎn)上銅原子距離最近的銅原子數(shù)是3，每個(gè)面上的銅原子被2個(gè)晶胞占有，所以其配位數(shù)是3×8×=12，則在銅的晶胞中所含銅原子數(shù)及配位數(shù)比=4：12=1：3。