Question

【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业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。

(1)N位于周期表中的位置为_____________，NF3的分子立体构型名称是____________。类比NH3·H2O表示出代表性分子NH4F含有的氢键________________________。

(2)写出N2O的等电子体__________________(1个分子和1个离子)。

(3)Cu原子的基态外围电子排布式为____________；已知：CuO在高温下会分解成Cu2O，试从洪特规则角度解释其原因__________________________________________________。

(4) 在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO)，乙醛分子中H—C=O的键角______(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C—O的键角。

(5) 某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。其水溶液中的N4H44+遇碱生成一种形似白磷的N4分子。画出N4H44+的结构式(标明其中的配位键)__________________。

Answer 1

【答案】第二周期第VA族 三角锥形 N—H···F(或F—H···N) CO2(或CS2、COS、BeCl2(g))和N3—(NO2+、SCN—) 3d104s1 Cu+价电子排布式为3d10，为全充满结构，能量较低，较稳定 大于

【解析】

(1)N元素为7号元素，位于第二周期第VA族；NF3的中心原子价层电子对数为=4，含一对孤对电子，所以空间构型为三角锥形；NH4F含有的氢键可以表示为N—H···F(或F—H···N)；

(2)N2O原子数为3，价电子数为5×2+6=16，原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子为等电子体，所以其等电子体有CO2(或CS2、COS、BeCl2(g))和N3-(或NO2+、SCN-)；

(3)铜原子为29号元素，根据电子排布规律可知其基态原子的外围电子排布为3d104s1；Cu+价电子排布式为3d10，为全充满结构，能量较低，较稳定，所以CuO在高温下会分解成Cu2O；

(4)醛基中碳原子采用sp2杂化，为平面三角形构型，乙醇中含有醇羟基的碳原子采用sp3杂化，为四面体构型，所以乙醛分子中H-C=O的键角大于乙醇分子中的H-C-O的键角；

(5)白磷分子为正四面体形，四个磷原子占据四个顶点，N4分子与白磷分子结构相似，说明N4分子中每个氮原子均形成3个σ键，所以在N4H44+中氢离子和N原子形成配位键，遇碱后配位键断裂形成N4，所以N4H44+的结构式应为。