题目内容
【题目】硼元素、钙元素、铜元素在化学中站有很重要的地位，单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用．
（1）已知CaC2与水反应生成乙炔。请回答下列问题：
①将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中生成Cu2C2红棕色沉淀，Cu+基态核外电子排布式为 ______。
② CaC2中C22－与O22+互为等电子体，1mol O22+中含有的
键数目为 ______。
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯睛(H2C＝CH-C≡N)，丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ______，构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 ______。
（2）硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢健相连(如上图1)则1molH3BO3的晶体中有 ______ mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3H2O，它电离生成少量[B(OH)4]-和H+，则[B(OH)4]-的空间构型为 ______。
（3）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如上图2所示(黑点代表铜原子，空心圆代表M原子)。
该晶体化学式为 ______。
已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于 ______ (填“离子”、“共价”)化合物。
（4）Cu3N的晶胞结构如上图3，N3-的配位数为 ______ ，Cu+半径为apm，N3-半径为bpm，Cu3N的密度为 ______gcm-3(阿伏加德罗常数用NA表示)。
【答案】1s22s22p63s23p63d10 2NA sp、sp2 N 3 正四面体型 CuCl 共价 6 
【解析】
（1）①Cu为29号元素，3d轨道有10个电子，4s轨道有1个电子，Cu原子失去最外层电子形成Cu+，Cu+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；
②等电子体的结构相似，则O22+中含有三键，所以在1个O22+含有2个
键，故1mol O22+中，含有2NA个键；
③丙烯腈(H2C＝CH-C≡N)中的C分别形成2个
键和3个键，因此碳原子的杂化轨道类型为sp和sp2杂化；一般情况下非金属性越强，第一电离能越大，H2C＝CH-C≡N中N元素非金属性最强，则N的第一电离能最大；
（2）一个H3BO3分子对应着6个氢键，一个氢键对应着2个H3BO3分子，因此含有1mol H3BO3分子的晶体中有3mol氢键，[B(OH)4]-中B原子形成4个共价键，则B原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，没有孤电子对，空间结构为正四面体型；
（3）M原子的外围电子排布式为3s23p5，M原子为Cl原子，则
①由晶胞结构可知，Cu原子处于晶胞内部，晶胞中含有4个Cu原子，Cl原子位于顶点与面心上，晶胞中含有Cl原子数目为8×
+6×
=4，因此化学式为CuCl；
②电负性差值大于1.7原子间易形成离子键，小于1.7原子间形成共价键，铜与X的电负性分别为1.9和3.0，差值为1.1小于1.7，形成共价键；
（4）该晶胞中大球个数=12×
=3，小球个数=8×=1，根据其化学式知，小球为N3-、大球为Cu+，N3-的配位数为6，该晶胞棱长=(2a+2b)×10-10cm，晶胞体积=(2a+2b)3×10-30cm3，晶胞密度=
=
gcm-3=
g
