Question

Cu3N具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，在電子工業(yè)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、國(guó)防領(lǐng)域、通訊領(lǐng)域以及光學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中，發(fā)揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。

(1)與N3-含有相同電子數(shù)的三原子分子的空間構(gòu)型是                。

(2)Cu具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性，請(qǐng)解釋Cu具有導(dǎo)電性的原因      。

(3)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛，乙醛分子中碳原子的雜化方式是__________，乙醛分子中H—C—O的鍵角__________乙醇分子中的H—C—O的鍵角(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(4)Cu+的核外電子排布式為                     ，其在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu，但CuO在高溫下會(huì)分解成Cu2O，試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO為何會(huì)生成Cu2O                                  。

(5)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu)，其中的兩個(gè)H2O被Cl－取代有兩種不同的結(jié)構(gòu)，試畫出[Cu(H2O)2(Cl)2]具有極性的分子的結(jié)構(gòu)式               。

(6)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)下圖所示：

 

N3－的配位數(shù)為__________，Cu+半徑為apm，N3－半徑為b pm，Cu3N的密度__________g/cm3。(阿伏加德羅為常數(shù)用NA表示)

 

Answer 1

(1)V形

(2)Cu為金屬晶體，晶體中存在可自由移動(dòng)的電子，通電后定向移動(dòng)。

(3)sp2 ，sp3；大于

(4)1s22s22p63s23p63d10    Cu+價(jià)電子為3d10為全充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定

(5)

 

(6)6    

【解析】(1)N3-的電子數(shù)是10，與它相同的電子數(shù)，且三原子如H2O，應(yīng)是V型分子；

(2)因?yàn)镃u為金屬晶體，根據(jù)“電子氣”理論，晶體中存在可自由移動(dòng)的電子，通電后定向移動(dòng)。

(3)乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH3CHO，前邊-CH3中C是sp3雜化，醛基-CHO中存在碳氧雙鍵，其中的碳原子采取的是sp2雜化，鍵角是120°。乙醇中C原子采取的是sp3雜化，鍵角小于120°，所以鍵角的大小關(guān)系是乙醛大于乙醇。

(4)Cu+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d10。CuO在高溫下會(huì)分解成生成穩(wěn)定的Cu2O，是因?yàn)镃u+價(jià)電子為3d10為全充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

(5)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)是

 

(6)觀察晶胞的結(jié)構(gòu)知中，頂點(diǎn)的N3-(1/8)對(duì)應(yīng)的三條棱上有3個(gè)Cu+(1/4)，故N3-：Cu+=1/8：3/4=1：6，其配位數(shù)是6。晶胞的體積是V=(2a+2b)3×10-30cm3，質(zhì)量同206/NA，故密度為。