Question

6．已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A．其结构如图1：
（1）Cu元素基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（2）配合物A中碳原子的轨道杂化类型为sp³、sp²，配合物A中不存在CA、极性键 B、非极性键  C、氢键 D、σ键  E、π键  F、离子键
（3）lmol氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）含有σ键的数目为8×6.02×10²³或8N_A．
（4）氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳．写出二氧化碳的一种等电子体且为负一价阴离子：（写化学式）SCN^-或N₃^-或OCN^-等．
（5）已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图2，则该化合物的化学式是Cu₂O，铜离子的配位数是2．
（6）配合物A中元素C、H、N、O组成的化合物CH₄和NO，在400～500℃和Pt做催化剂下，能转化成无毒无害的物质，利用该反应可以控制机动车尾气排放．该反应方程式为：CH₄+4NO$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;Pt\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{400-500℃}$2N₂+CO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理书写其基态原子电子排布式；
（2）根据碳原子的成键情况要以判断碳原子的杂化方式，在配合物A中，配体中有碳氧双键，则有σ键、π键，氮氢之间是极性键，配合离子与外界之间是离子键，据此答题；
（3）共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，H₂N-CH₂-COONa中含有8个σ键；
（4）原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；
（5）利用均摊法确定该化合物的化学式，根据配合物A的结构判断配位数；
（6）CH₄和NO在400～500℃和Pt做催化剂下转化成无毒害物质，应生成氮气和二氧化碳；

解答 解：（1）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知其基态原子电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）配合物A分子中一种碳有C=O，碳的杂化方式为sp²杂化，另一种碳周围都是单键，碳的杂化方式为sp³杂化，在配合物A中，配体中有碳氧双键，则有σ键、π键，氮氢之间是极性键，配合离子与外界之间是离子键，所以配合物A中不存在的是氢键，故选C，
故答案为：sp³、sp²；C；
（3）共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，H₂N-CH₂-COONa中含有8个σ键，所以1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为8mol，数目为8×6.02×10²³或8N_A，
故答案为：8×6.02×10²³或8N_A；
（4）一个二氧化碳分子中原子个数为3个，价电子数为16，原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，则CO₂的等电子体且为负一价阴离子为：SCN^- 或N₃^- 或OCN^-等，
故答案为：SCN^- 或N₃^- 或OCN^-等；
（5）利用均摊法知，该化合物中O原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，Cu原子个数=4，铜原子和氧原子个数之比=4：2=2：1，所以其化学式为：Cu₂O，根据配合物A的结构可知，铜离子的配位数是2，
故答案为：Cu₂O；2；
（6）CH₄和NO在400～500℃和Pt做催化剂下转化成无毒害物质，应生成氮气和二氧化碳，方程式为CH₄+4NO$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;Pt\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{400-500℃}$2N₂+CO₂+2H₂O，
故答案为：CH₄+4NO$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;Pt\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{400-500℃}$2N₂+CO₂+2H₂O．

点评 本题涉及的知识点有晶胞的计算、等电子体、价层电子对互斥理论等知识点，利用均摊法、等电子体概念、价层电子对互斥理论来分析解答即可，题目难度中等；高考题中对于物质结构和性质的考查时，不是单纯的涉及一个考点，常常将各个考点融入到一个大型题中，考查知识较全面，要求学生对各个考点熟练掌握，一般来说，有关晶胞的计算较难．