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业等领域中.发挥着广泛的.不可替代的巨大作用．(1)与N3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是V形．(2)Cu具有良好的导电.导热和延展性.请解释Cu具有导电性的原因Cu为金属晶体.晶体中存在可自由移动的电子.通电后定向移动．(3)在Cu的催化作用下.乙� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

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业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用．
（1）与N^3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是V形．
（2）Cu具有良好的导电、导热和延展性，请解释Cu具有导电性的原因Cu为金属晶体，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动．
（3）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sp²、sp³，乙醛分子中H-C-O的键角大于乙醇分子中的H-C-O的键角（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，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Cu₂OCu⁺价电子为3d¹⁰为全充满结构更稳定．
（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，试画出具有极性的分子的结构式

．
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，N^3-的配位数为6，Cu⁺半径为a pm，N^3-半径为b pm，Cu₃N的密度$\frac{103×1{0}^{30}}{4（a+b）^{3}{N}_{A}}$g/cm³．（阿伏加德罗为常数用N_A表示）

分析（1）与N^3-含有相同电子数的微粒为等电子体，如NO₂^-，等电子体结构相似，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
（2）含有自由电子的金属单质能导电；
（3）乙醛分子中甲基上碳原子含有4个σ键，醛基上的碳原子含有3个σ键，据此判断碳原子的杂化方式，碳原子杂化方式不同导致其键角不同；
（4）Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定；
（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，[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子，说明该分子的结构不对称；
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，大球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，小球个数=$\frac{1}{8}$=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，N^3-的配位数=3×2=6，Cu₃N的密度根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答解：（1）与N^3-含有相同电子数的微粒为等电子体，如NO₂^-，得电子体结构相似，亚硝酸根离子中N原子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（5+1-2×2）=3且含有一个孤电子对，所以为V形结构，
故答案为：V形；
（2）铜属于金属晶体，晶体中含有可以自由移动的电子，通电后定向移动，所以能导电，
故答案为：Cu为金属晶体，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动；
（3）乙醛分子中甲基上碳原子含有4个σ键，醛基上的碳原子含有3个σ键，所以甲基中的碳原子采用sp³杂化，醛基中的碳原子采用sp²杂化，醛基中碳原子采用sp²杂化、乙醇中含有醇羟基的碳原子采用sp³杂化，导致乙醛分子中H-C-O的键角大于乙醇分子中的H-C-O的键角，
故答案为：sp³、sp²；大于；
（4）Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理知其基态离子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，Cu⁺的3d轨道上全满，稳定，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰； Cu⁺价电子为3d¹⁰为全充满结构更稳定；
（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，[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子，说明该分子的结构不对称，则其结构式为：，
故答案为：；
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，大球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，小球个数=8×$\frac{1}{8}$=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，N^3-的配位数=3×2=6，晶胞的体积=[（2a+2b）×10^-10cm]³，Cu₃N的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{64×3+14}{{N}_{A}}}{[（2a+2b）×1{0}^{-10}]^{3}}$g/cm³=$\frac{103×1{0}^{30}}{4（a+b）^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：6；$\frac{103×1{0}^{30}}{4（a+b）^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

点评本题考查了物质结构和性质，涉及空间构型、金属的性质、核外电子排布、晶胞的计算等知识点，根据密度公式、价层电子对互斥理论、构造原理等知识点来分析解答，这些知识点都是考试热点，难点是（6）晶胞的计算，题目难度中等．

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	A．	①与②比较：c（Na⁺）＞c（NH₄⁺）
	B．	①中的离子浓度的大小关系是：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
	C．	①与②等体积混合的溶液中：c（Cl^-）=c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（NH₃•H₂O）
	D．	向③中加入适量醋酸溶液，使溶液pH=7，则：c（CH₃COO^-）＞（Na⁺）

5．氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法不正确的是（　　）

	A．	单质的密度依次增大		B．	单质的熔点和沸点依次升高
	C．	Cl₂可以从KI溶液中置换出I₂		D．	Br₂可以从NaCl溶液中置换出Cl₂

2．（1）Li₃N中氮以N^3-存在，基态N^3-的电子排布式为1s²2s²2p⁶．
（2）O=O键的键能为497.3kJ•mol^-1，O-O键的键能为142kJ•mol^-1，说明O₂中的π键更稳定（填“σ”或“π”）．
（3）BF₃与F^-可形成BF₄^-离子．BF₃与F^-形成BF₄^-离子时，二者形成的化学键为配位键．
（4）X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则X的元素符号是Cu，基态X⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．
（5）与N₂互为等电子体的一种分子为CO（填化学式），该分子中σ键与π键的个数比为1：2．

9．下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）

	A．	溴水中有平衡：Br₂+H₂O?HBr+HBrO 加入AgNO₃溶液后，溶液颜色变浅
	B．	合成 NH₃反应，为提高 NH₃的产率，理论上应采取相对较低温度的措施
	C．	高压比常压有利于合成SO₃的反应
	D．	对CO（g）+NO₂（g）?CO₂（g）+NO（g）平衡体系增大压强可使颜色变深