题目内容
【题目】在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl22CO2H2O。回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中属于______(选填“s”、“p”、“d”或“ds”)区元素。
(2)C、N、O三种原子中的第一电离能最大的是____________。NO3- 离子的空间构型是______。
(3)CO与N2互称等电子体。下表为CO和N2的有关信息。
键的类型 | A-B(单键) | A=B(双键) | A≡B(叁键) | |
键能(kJ/mol) | CO | 351 | 803 | 1071 |
N2 | 159 | 418 | 946 |
根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是________________________。
(4)Cu2Cl22CO2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
①该配合物中氯原子的杂化方式为_________________________。
②该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是______________________。
③1molCu2Cl22CO2H2O含有的______________个σ键。
【答案】ds N 平面三角形 CO中第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多,CO的第一个π键容易断裂 sp3 电负性:C<O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对 14NA
【解析】
(1)Cu为29号元素,位于第四周期,第ⅠB族,属于ds区,故答案为:ds;
(2) C、N、O均位于第二周期且依次相连,一般情况下,同周期元素从左往右,第一电离能增大,但N的2p轨道半充满,较稳定,不易失电子,故N的第一电离能比O大,即三者的电离能最大的为N。NO3中N的价层电子对数==3,所以中心N原子杂化类型为:sp2杂化,孤电子对数=0,所以,NO3为平面三角形,故答案为:N;平面三角形;
(3)CO中第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多,所以CO的第一个π键容易断,CO比N2活泼,故答案为:CO中第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多,CO的第一个π键容易断裂;
(4)①氯原子与Cu原子形成了2个键,另外存在2对孤电子,即有4个杂化轨道,杂化类型为sp3,故答案为:sp3;
②C的电负性小于O,对孤电子对吸引能力弱,给出电子对更容易,故CO作配体时,配位原子是C而不是O,故答案为:电负性:C<O,C对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对;
③有该配合物的结构可知,1molCu2Cl22CO2H2O含有8mol配位键,4molH-O键,2molCO含2molσ键,H-O键和配位键都属于σ键,即1molCu2Cl22CO2H2O含有8mol+4mol+2mol=14molσ键,即14NA个σ键,故答案为:14NA。