题目内容
【题目】Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工程等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
(1)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)与N3－含有相同电子数的三原子分子的空间构型是___________。
(3)Cu+的核外电子排布式为___________，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu。但CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O__________________。
(4)在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是___________，乙醇的沸点明显高于乙醛，其主要原因为___________。
(5)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被Cl－取代有两种不同的结构，试画出[Cu(H2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构式___________。
(6)Cu3N的晶胞结构如图所示，N3－的配位数为___________，Cu+的半径为apm，N3－的半径为bpm，Cu3N的密度为___________g·cm－3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】N＞O＞C V形 1s22s22p63s23p63d10 Cu+的3d轨道上电子全充满，结构更稳定 sp3、sp2 乙醇分子间存在氢键 
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【解析】
（1）第一电离能，同周期元素ⅤA>ⅥA；(2) N3－含有电子数为10，含有10电子的三原子分子是H2O；(3)Cu+核外有28个电子，根据洪特规则，原子轨道上全空、全满、半满时结构稳定；(3)碳原子形成4个单键时的杂化方式是sp3，含有双键的碳原子杂化方式是sp2，存在分子间氢键的物质熔沸点比相对分子质量相近的不含氢键的物质高；(5)极性分子的正负电荷中心不重合；(6)N3－的配位数是与N3－相邻的Cu+的个数；Cu+的半径为apm，N3－的半径为bpm，所以晶胞的边长是
，根据均摊法，1个晶胞含有Cu+数
=3、N3－数
，根据密度等于质量除以体积计算。
（1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；(2)与N3－含有相同电子数的三原子分子是H2O，O原子的杂化方式是sp3，有2对孤电子对，H2O空间构型是V形；(3)Cu+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10。CuO在高温下会分解生成稳定的Cu2O，是因为Cu+的3d轨道上电子全充满，结构更稳定；(4)乙醛的结构简式是CH3CHO，前边-CH3中C是sp3杂化，醛基-CHO中存在碳氧双键，其中的碳原子采取的是sp2杂化，乙醇分子间存在氢键，所以乙醇的沸点明显高于乙醛；(5) [Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构， [Cu(H2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构式是；(6)与N3－相邻的Cu+有6个；晶胞的边长是， 1个晶胞含有Cu+数=3、N3－数，晶胞的摩尔质量是206g/mol，Cu3N的密度为206g÷NA÷[(2a+2b)×10-10cm]3= g·cm－3。
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