Question

16．已知銅的配合物A（結(jié)構(gòu)如圖1）．請回答下列問題：
（1）Cu的簡化電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹．
（2）A所含三種元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C．其中氮原子的雜化軌道類型為sp³
（3）配體氨基乙酸根（H₂NCH₂COO^-）受熱分解可產(chǎn)生CO₂和N₂，N₂中σ鍵和π鍵數(shù)目之比是1：2；N₂O與CO₂互為等電子體，且N₂O分子中O只與一個N相連，則N₂O的電子式為．
（4）在Cu催化下，甲醇可被氧化為甲醛（HCHO），甲醛分子中HCO的鍵角大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）120°；甲醛能與水形成氫鍵，請在圖2中表示出來．
（5）立方氮化硼（如圖3）與金剛石結(jié)構(gòu)相似，是超硬材料．立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為4：1；結(jié)構(gòu)化學(xué)上用原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，如圖4立方氮化硼的晶胞中，B原子的坐標(biāo)參數(shù)分別有：B（0，0，0）；B（$\frac{1}{2}$，0，$\frac{1}{2}$）；B（$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{2}$，0）等．則距離上述三個B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

Answer 1

分析 （1）Cu原子核外有29個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；N原子價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子雜化方式；
（3）N₂中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：2，等電子體結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二氧化碳電子式書寫N₂O的電子式；
（4）甲醛分子是平面三角形，碳原子位于三角形內(nèi)部，結(jié)構(gòu)不對稱，分子中兩個C-H鍵夾角小于120°；甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氫鍵；
（5）該晶胞中N原子個數(shù)是4、B原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，距離上述三個B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

解答 解：（1）Cu原子核外有29個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以這三種元素第一電離能大小順序是N＞O＞C；N原子價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子雜化方式為sp³，
故答案為：N＞O＞C；sp³；
（3）N₂中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：2，等電子體結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二氧化碳電子式書寫N₂O的電子式為，故答案為：1：2；；
（4）甲醛中C是sp²雜化，C-H與C-H鍵夾角理論上是120度，但由于有羰基氧的孤對電子的排斥，實(shí)際鍵角應(yīng)該略小于120度，所以甲醛分子中HCO的鍵角大于120度，甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氫鍵，其氫鍵表示為，
故答案為：大于；；
（5）該晶胞中N原子個數(shù)是4、B原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則B-N鍵個數(shù)為16，則B-N鍵與B原子個數(shù)之比為16：4=4：1，距離上述三個B原子最近且等距的N原子的坐標(biāo)參數(shù)為（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$），
故答案為：4：1；（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計算、鍵角、原子雜化等知識點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的靈活運(yùn)用及計算能力，難點(diǎn)是晶胞計算及原子雜化方式判斷，題目難度中等．