Question

【題目】鈷、 銅及其化合物在工業(yè)上有重要用途， 回答下列問題：

(1) 請補(bǔ)充完基態(tài)Co的簡化電子排布式： [Ar]_________， Co2+有_______個(gè)未成對(duì)電子。

(2) Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗(yàn)K+的試劑， 配位體NO2－的中心原子的雜化形式為________， 空間構(gòu)型為_____。大π鍵可用符號(hào) 表示， 其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)， n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和 (如苯分子中的大π鍵可表示為)，則NO2－中大π鍵應(yīng)表示為____________。

(3) 配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ)， 是銅的一種重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的簡寫。

①該配合物[Cu(En)2]SO4中N、 O、 Cu的第一電離能由小到大的順序是______________。

②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺， 且相對(duì)分子質(zhì)量相近， 但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多， 原因是______________________________________________________。

(4) 金屬Cu晶體中的原子堆積方式如圖所示， 其配位數(shù)為______， 銅的原子半徑為a nm， 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA， Cu的密度為_________g/cm3(列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】3d74s2 3 sp2 V型 Cu<O<N 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵 12

【解析】

（1）Co元素核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫；

（2）NO2－中心原子N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，故雜化軌道數(shù)為3，所以N原子的雜化方式為sp2雜化， 空間構(gòu)型為V型；NO2－中參與形成大π鍵的原子個(gè)數(shù)為3個(gè)，每個(gè)原子提供一個(gè)單電子，得電子數(shù)為1個(gè)，所以NO2－的大π鍵可以表示為。

（3）①同一周期主族原素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能有增大趨勢，但IIA和VA元素例外，O的第一電離能小于N，O和N為非金屬元素， Cu為金屬元素，Cu比O、N易失電子；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮?dú)滏I，分子間能形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮?dú)滏I，分子間不能形成氫鍵；

(4) 由圖可知， 距每個(gè)Cu原子最近的Cu原子有12個(gè)，即配位數(shù)為12；

晶胞中實(shí)際含有的Cu為4個(gè)，其質(zhì)量為464g/NA；根據(jù)=計(jì)算密度。

（1）Co為27號(hào)元素，根據(jù)電子構(gòu)造原理可知其電子排布式為[Ar] 3d74s2，Co2+電子排布式為[Ar] 3d7，3d7軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子。

故答案為：3d74s2 ；3；

(2) NO2－中心原子N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，故雜化軌道數(shù)為3，所以N原子的雜化方式為sp2雜化， 空間構(gòu)型為V型；NO2－中參與形成大π鍵的原子個(gè)數(shù)為3個(gè)，每個(gè)原子提供一個(gè)單電子，得電子數(shù)為1個(gè)，所以NO2－的大π鍵可以表示為；

故答案為：sp2 ；V型；；

（3）①同一周期主族原素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能有增大趨勢，但IIA和VA元素例外，O的第一電離能小于N，O和N為非金屬元素， Cu為金屬元素，Cu比O、N易失電子，所以第一電離能由小到大的順序是Cu<O<N；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮?dú)滏I，分子間能形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮?dú)滏I，分子間不能形成氫鍵，因而乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，

故答案為：Cu<O<N；乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；

(4) 由圖可知， 距每個(gè)Cu原子最近的Cu原子有12個(gè)，即配位數(shù)為12；

晶胞中實(shí)際含有的Cu為4個(gè)，其質(zhì)量為464g/NA；已知銅的原子半徑為a nm，由圖可知，晶胞中面對(duì)角線長為4a nm，晶胞的棱長為2a nm，則晶胞的體積為(2a×10-7)3cm3，所以有(2×10-7)3×=464g/NA，解得= g/cm3，

故答案為：。