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【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:_______CNO的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)

(3)O同族的元素还有SSeTe,它们简单氢化物的沸点从高到低的顺序为______,其原因为______

(4)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中,铜显+1价, [Cu(NH3)2]+中中心离子的电子排布式为______,其中碳原子的杂化轨道类型是______NH3分子的VSEPR模型为______

(5)已知铜的一种氧化物Cu2O晶体的晶胞结构如图所示:

①若以A点为原点建立坐标系,A的坐标为(000)B的坐标为( ),则D的坐标为______

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

【答案】a NN ONC H2OH2TeH2SeH2S H2TeH2SeH2S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 [Ar]3d10 sp3sp2 四面体形 ()

【解析】

(1)轨道中电子能量:1s2s2p,能量较高的轨道中电子越多,该微粒能量越高,所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少,该微粒能量越高,根据图知能量由低到高的顺序是abcd,所以能量最低的为a

(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N原子的2p能级为半满状态,更稳定,第一电离能较大,所以CNO的第一电离能由大到小的顺序为:NOC

(3)H2TeH2SeH2S均是分子晶体,结构相似,相对分子质量逐渐减小,范德华力减小,所以沸点依次减小,但水分子间存在氢键,氢键的作用力比范德华力强,氢键会使沸点异常升高,导致H2O的沸点异常的高,所以沸点大小为H2OH2TeH2SeH2S

(4)[Cu(NH3)2]+中中心离子为Cu+Cu元素为29号元素,失去最外层一个电子形成Cu+,所以Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10;甲基中碳原子形成4σ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3σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为3,碳原子杂化方式为sp2NH3N原子形成3N-H键,含有1对孤对电子,价层电子对数=3+1=4VSEPR模型为四面体形;

(5)①根据B点坐标可知D点在底面的投影应位于底面对角线的处,所以其xy坐标均为,其纵坐标与B相同,所以D的坐标为()

②根据晶胞结构可知晶胞中Cu+的个数为4,化学式为Cu2O,所以O2-的个数为2,则晶胞的质量m=g,晶胞的边长为a pm,所以晶胞的体积为V=a3pm3=(a×10-10)3cm3,所以晶体的密度为=g·cm3

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