Question

【题目】工业上合成氨，CO易与铁触媒作用导致铁触媒失去催化活性：Fe+5CO═Fe(CO)5。为了防止催化剂铁触媒中毒，要除去CO，发生的反应为Cu(NH3)2OOCCH3+CO+NH3═Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。回答下列问题：

（1）下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量最低的是__（填字母序号）。

a.b.

c.d.

（2）写出CO的一种常见等电子体的结构式：___；C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为__（用元素符号表示）。

（3）与O同族的元素还有S、Se、Te，它们氢化物的沸点大小为H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是___。

（4）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，铜显+1价，1mol[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目___。则其中碳原子的杂化轨道类型是__，NH3分子的价电子对互斥理论模型是___。

（5）已知铜的一种氧化物Cu2O晶体的晶胞结构如图所示：

①若坐标参数A为（0，0，0），B为(，，)，则C的坐标参数为__；

②若阿伏加德罗常数为NA，该晶胞的边长为apm，则晶体的密度为___gcm-3。

Answer 1

【答案】a N≡N N＞O＞C H2Te、H2Se、H2S均是分子晶体，相对分子质量逐渐减小，范德华力减小，所以沸点减小，而水分子中存在氢键，所以沸点最高 8NA sp3、sp2 四面体形 (，，)

【解析】

（1）根据基态原子核外电子排布进行判断，基态排布为能量最低的排布；

（2）等电子体为原子总数相同，价电子总数也相同的微粒；

（3）沸点与范德华力和氢键的有关；

（4）根据结构和价电子互斥理论进行计算；

（5）根据晶胞结构和晶体密度方程回答问题。

（1）基态N的核外电子排布式为1s22s22p3，基态排布为能量最低的排布，电子排布图表示的状态中只有a项符合；

（2）等电子体为原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，与CO互为等电子体的一种分子为N2，其结构式为：N≡N；同周期主族元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅤA族元素其价电子排布为ns2np3，其np中电子排布为半满结构，较稳定，因此其第一电离能比相邻元素大，所以C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；

（3）H2Te、H2Se、H2S均是分子晶体，相对分子质量逐渐减小，范德华力减小，所以沸点减小，但由于氢键的作用力比范德华力强，氢键会使沸点异常升高，会导致H2O的沸点异常的高，所以沸点大小为H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，故答案为：H2Te、H2Se、H2S均是分子晶体，相对分子质量逐渐减小，范德华力减小，所以沸点减小，而水分子中存在氢键，所以沸点最高；

（4）铜显+1价，1mol[Cu(NH3)2]+中N-H键和配位键属于σ键，即含有σ键的数目８NA，甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，碳原子杂化方式为sp3，而羰基中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，碳原子杂化方式为sp2；NH3中N原子形成3个N-H键，含有1对孤对电子，价层电子对数=3+1=4，价电子对互斥理论模型是四面体形，故答案为：sp3、sp2；四面体形；

（5）①根据晶胞结构分析，C位于晶胞体心，则C的原子坐标为：()；

②1mol晶胞，即有NA个晶胞，质量为m=2×(64×2+16)g=144×2g，所以密度为ρ=。