Question

【題目】已知銅的配合物A結(jié)構(gòu)如圖。請回答下列問題：

（1）寫出基態(tài)Cu的外圍電子排布式：__。

（2）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__；N2O與CO2互為等電子體，則N2O的空間結(jié)構(gòu)為___。

（3）在Cu催化下，甲醇可被氧化為甲醛，甲醛分子中HCO的鍵角__(填“大于”“等于”或“小于”)120°；甲醛能與水形成氫鍵，請在如圖中表示出來___。

（4）立方氮化硼如圖1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__。

（5）Cu晶體的堆積方式如圖2所示，設(shè)Cu原子半徑為a，晶體中Cu原子的配位數(shù)為___，晶體的空間利用率為__。(已知：≈1.4)

Answer 1

【答案】3d104s1 1∶2 直線形 大于 4∶1 12 74.76%

【解析】

(1)Cu為29號元素，Cu原子核外有29個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)銅原子的電子排布式為[Ar] 3d104s1，外圍電子排布為3d104s1；

(2)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，則N2中σ鍵和π 鍵數(shù)目之比為1∶2；等電子體的結(jié)構(gòu)相似，二氧化碳分子中C原子為sp雜化，分子為直線形，所以N2O的空間結(jié)構(gòu)為直線形；

(3)甲醛中C是sp2雜化，是平面三角形，C原子在三角形中心位置，O原子含有的孤對電子與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，故甲醛分子中HCO的鍵角大于120°；水分子中含O—H鍵，由于O原子的原子半徑小、電負性大，對共用電子對的吸引能力強，使水分子中氫原子幾乎成為裸露的質(zhì)子，故甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氫鍵，其氫鍵表示為；

(4)該晶胞中N原子在晶胞內(nèi)部，個數(shù)是4，每個N原子形成4個B—N鍵，B—N鍵個數(shù)為16；B原子位于晶胞頂點和面心，個數(shù)為，則B—N鍵與B原子個數(shù)之比為16∶4=4∶1；

(5)Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積，所以配位數(shù)是12；由圖可知，晶胞面對角線上的三個銅原子相切，所以面對角線長是4a，根據(jù)幾何關(guān)系可知立方體的棱長=2a，則晶胞的體積為V=(2a)3，1個Cu的體積是πa3，晶胞中Cu原子的個數(shù)=8×＋6×=4，所以晶體的空間利用率為×100%=74.76%。