Question

【題目】銅是人類最早使用的金屬之一，銅的化合物豐富多彩。

⑴銅與N2O4在一定條件下可制備無(wú)水Cu(NO3)2。Cu在周期表中位于______區(qū)，基態(tài)Cu原子的電子排布式為______。NO3-的空間構(gòu)型為_____。

⑵鄰氨基吡啶()的銅配合物在有機(jī)合成中有重要作用。 C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______；鄰氨基吡啶的銅配合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，C原子軌道雜化類型為______；1 mol 中σ鍵的數(shù)目為______mol。

⑶如圖是銅的一種氮化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。該化合物中Cu的化合價(jià)是______，Cu和N原子的配位數(shù)之比是______。

Answer 1

【答案】ds 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 平面三角形 N＞O＞C sp2、sp3 13 ＋1 1∶3

【解析】

（1）①Cu原子核外有29個(gè)電子，Cu在周期表中位于ds區(qū)，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫基態(tài)Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

NO3－中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（5+1-3×2）/2=3且不含孤電子對(duì)，NO3-中心原子N是SP2雜化，空間構(gòu)型為平面三角形；

（2）同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，氮元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：N＞O＞C；

形成雙鍵的C原子，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，C原子采取sp2雜化，而甲基中C原子形成4個(gè)σ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì)，C原子雜化軌道數(shù)目為4，C原子采取sp3雜化；

分子中含有4個(gè)C-H鍵、2個(gè)N-H鍵，2個(gè)C-N鍵，1個(gè)C═N鍵，2個(gè)C-C鍵，2個(gè)C═C鍵，分子中含有13個(gè)σ鍵，1mol含有σ鍵的數(shù)目為13mol；

（3）N原子個(gè)數(shù)=8×1/8=1、Cu原子個(gè)數(shù)=12×1/4=3，所以其化學(xué)式為Cu3N，該化合物中Cu的化合價(jià)是+1，Cu原子的配位數(shù)2和N原子的配位數(shù)6，Cu和N原子的配位數(shù)之比是1:3.