Question

2．氫、碳、氮都是重要的非金屬元素，它們單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．

（1）下列微�；鶓B(tài)的電子排布中未成對(duì)電子數(shù)最多的是d（填序號(hào)）
a．O、b．N  c．Cu    d．Cr    e．C
（2）含氮配合物W的結(jié)構(gòu)如圖1所示（配位鍵未標(biāo)出方向），請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)圖中用“→”標(biāo)出W中所存在的所有配位鍵的方向．
（3）C、H元素形成的某有機(jī)化合物分子中共有16個(gè)電子，該分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為5：1；該有機(jī)化合物在一定條件下形成的聚合物中C原子采取sp³雜化．
（4）N和Cu元素形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則該化合物的化學(xué)式為Cu₃N．該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為M，N_A為阿伏加德羅常數(shù)．若該晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則該晶體的密度是$\frac{206}{{a}^{3}{N}_{A}}$g．pm^-3．

Answer 1

分析 （1）a．O原子中未成對(duì)電子是2個(gè)；
b．N原子中未成對(duì)電子是3個(gè)；
c．Cu原子中未成對(duì)電子是1個(gè)；
d．Cr原子中中未成對(duì)電子是5個(gè)；
e．C原子中未成對(duì)電子是2個(gè)；
（2）含有孤電子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，配位鍵由含有孤電子對(duì)的原子指向含有空軌道的原子；
（3）C、H元素形成的某有機(jī)化合物分子中共有16個(gè)電子，每個(gè)碳原子含有6個(gè)電子，所以該化合物中最多含有兩個(gè)碳原子，則還含有4個(gè)H原子，為乙烯，共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵；
該有機(jī)化合物在一定條件下形成的聚合物中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定原子雜化方式；
（4）該晶胞中N原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個(gè)數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，所以其化學(xué)式為Cu₃N，晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，其體積=a³pm³，密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×1}{V}$．

解答 解：（1）a．O原子中未成對(duì)電子是2個(gè)；
b．N原子中未成對(duì)電子是3個(gè)；
c．Cu原子中未成對(duì)電子是1個(gè)；
d．Cr原子中中未成對(duì)電子是5個(gè)；
e．C原子中未成對(duì)電子是2個(gè)；
所以未成對(duì)電子個(gè)數(shù)最多的是Cr，故選d；
（2）含有孤電子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，配位鍵由含有孤電子對(duì)的原子指向含有空軌道的原子，該配合物中配位鍵為，故答案為：；
（3）C、H元素形成的某有機(jī)化合物分子中共有16個(gè)電子，每個(gè)碳原子含有6個(gè)電子，所以該化合物中最多含有兩個(gè)碳原子，則還含有4個(gè)H原子，為乙烯，共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵，該分子中σ鍵5個(gè)、π鍵1個(gè)，所以二者之比為5：1；
該有機(jī)化合物在一定條件下形成的聚合物中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知碳原子雜化方式為sp³，
故答案為：5：1；sp³；
（4）該晶胞中N原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個(gè)數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，所以其化學(xué)式為Cu₃N，晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，其體積=a³pm³，密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×1}{V}$=$\frac{\frac{206}{{N}_{A}}×1}{{a}^{3}}$g．pm^-3=$\frac{206}{{a}^{3}{N}_{A}}$g．pm^-3，
故答案為：$\frac{206}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，側(cè)重考查學(xué)生計(jì)算、空間想象能力，涉及晶胞計(jì)算、原子雜化方式判斷、配位鍵、原子核外電子排布等知識(shí)點(diǎn)，這些都是高頻考點(diǎn)，難點(diǎn)是（4）中密度計(jì)算，題目難度中等．