Question

18．配合物[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄是雙烯合成反應(yīng)的催化劑，它被濃硝酸分解的化學(xué)方程式為：[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄$\stackrel{HNO_{3}}{→}$Cu²⁺+H₃BO₃+CO₂↑+HF…（未配平）．
（1）Cu²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；銅與氮形成的一種化合物品胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為Cu₃N．
（2）1mol H₃BO₃分子中含有氫鍵的數(shù)目為3mol．
（3）Na與CO₂分子互為等電子體，N₃^-的結(jié)構(gòu)式可表示為N₂O（CO₂、CS₂等）．
（4）配合物[Cu（CH₃C≡N）₄]BF₄中：
①配體Cu（CH₃C≡N分子中碳原子雜化軌道類型為sp、sp³雜化．
②[Cu（CH₃C≡N）₄]⁺的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為（不考慮空間構(gòu)型）．

Answer 1

分析 （1）Cu原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，4s與3d能級(jí)各失去1個(gè)電子形成Cu²⁺；利用均攤法，根據(jù)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的分配方法計(jì)算化學(xué)式；
（2）利用均攤法計(jì)算含1molH₃BO₃的晶體中的氫鍵；
（3）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體；
（4）①根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型和原子的雜化方式，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)；
②氮原子提供電子，Cu提供空軌道，據(jù)此畫出[Cu（CH₃C≡N）₄]⁺結(jié)構(gòu)的示意圖．

解答 解：（1）Cu原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，4s與3d能級(jí)各失去1個(gè)電子形成Cu²⁺，Cu²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，根據(jù)晶胞中微粒個(gè)數(shù)的分配方法計(jì)算，晶胞中含有N原子的數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子的數(shù)目為：12×$\frac{1}{4}$=3，故化學(xué)式為Cu₃N，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；Cu₃N；
（2）一個(gè)H₃BO₃分子對(duì)應(yīng)著6個(gè)氫鍵，一個(gè)氫鍵對(duì)應(yīng)著2個(gè)H₃BO₃分子，因此含有1 molH₃BO₃分子的晶體中有3mol氫鍵，
故答案為：3；
（3）原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體，N₃^-中原子個(gè)數(shù)是3、價(jià)電子數(shù)是15，所以其等電子體有N₂O、CO₂、CS₂，
故答案為：N₂O（CO₂、CS₂等）；
（4）①配體Cu（CH₃C≡N分子中-CH₃中C形成4個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，中心C原子為sp³雜化，-C≡N中C形成2個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，中心C原子為sp雜化，
故答案為：sp、sp³雜化；
②配位鍵是化學(xué)鍵的一種，兩個(gè)或多個(gè)原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài)，氮原子提供電子，Cu提供空軌道，[Cu（CH₃C≡N）₄]⁺結(jié)構(gòu)的示意圖為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子核外電子排布、等電子體、晶胞計(jì)算、原子雜化軌道類型等，題目難度中等，注意掌握均攤法、價(jià)層電子對(duì)理論的熟練應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)．