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)与N3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是V形．(2)Cu具有良好的导电.导热和延展性.请解释Cu具有导电性的原因Cu为金属晶体.晶体中存在可自由移动的电子.通电后定向移动．(3)在Cu的催化作用下.乙� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

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）与N^3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是V形．
（2）Cu具有良好的导电、导热和延展性，请解释Cu具有导电性的原因Cu为金属晶体，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动．
（3）在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是sp³、sp²，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（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu²⁺和Cu，但CuO在高温下会分解成Cu₂O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu₂OCu⁺的3d轨道上电子全满其结构稳定．
（5）[Cu（H₂O）₄]²⁺为平面正方形结构，其中的两个H₂O被Cl^-取代有两种不同的结构，试画出[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子的结构式

．
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，N^3-的配位数为6，Cu⁺半径为apm，N^3-半径为b pm，Cu₃N的密度$\frac{103×10{\;}^{30}}{4（a+b）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$g/cm³．（阿伏加德罗为常数用N_A表示）

分析（1）与N^3-含有相同电子数的微粒为等电子体，如NO₂^-，等电子体结构相似，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
（2）含有自由电子的金属单质能导电；
（3）乙醛分子中甲基上碳原子含有4个σ键，醛基上的碳原子含有3个σ键，据此判断碳原子的杂化方式，碳原子杂化方式不同导致其键角不同；
（4）Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定；
（5）[Cu（H₂O）₄]²⁺为平面正方形结构，其中的两个H₂O被Cl^-取代有两种不同的结构，[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子，说明该分子的结构不对称；
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，大球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，小球个数=$\frac{1}{8}×8$=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，N^3-的配位数=3×2=6，Cu₃N的密度=$\frac{m}{V}$．

解答解：（1）与N^3-含有相同电子数的微粒为等电子体，如NO₂^-，得电子体结构相似，亚硝酸根离子中N原子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（5+1-2×2）=3且含有一个孤电子对，所以为V形结构，
故答案为：V形；
（2）铜属于金属晶体，晶体中含有可以自由移动的电子，通电后定向移动，所以能导电，
故答案为：Cu为金属晶体，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动；
（3）乙醛分子中甲基上碳原子含有4个σ键，醛基上的碳原子含有3个σ键，所以甲基中的碳原子采用sp³杂化，醛基中的碳原子采用sp²杂化，醛基中碳原子采用sp²杂化、乙醇中含有醇羟基的碳原子采用sp³杂化，导致乙醛分子中H-C-O的键角大于乙醇分子中的H-C-O的键角，
故答案为：sp³、sp²；大于；
（4）Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理知其基态离子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，Cu⁺的3d轨道上全满，稳定，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；Cu⁺的3d轨道上电子全满其结构稳定；
（5）[Cu（H₂O）₄]²⁺为平面正方形结构，其中的两个H₂O被Cl^-取代有两种不同的结构，[Cu（H₂O）₂（Cl）₂]具有极性的分子，说明该分子的结构不对称，则其结构式为，
故答案为：；
（6）Cu₃N的晶胞结构如图，大球个数=12×$\frac{1}{4}$=3，小球个数=$\frac{1}{8}×8$=1，所以大球表示Cu原子、小球表示N原子，N^3-的配位数=3×2=6，晶胞的体积=[（2a+2b）×10^-10cm]³，Cu₃N的密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{64×3+14}{N{\;}_{A}}}{[（2a+2b）×10{\;}^{-10}]{\;}^{3}}$g/cm³=$\frac{103×10{\;}^{30}}{4（a+b）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$g/cm³，
故答案为：6；$\frac{103×10{\;}^{30}}{4（a+b）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$．

点评本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、原子杂化、核外电子排布等知识点，根据密度公式、价层电子对互斥理论、构造原理等知识点来分析解答，这些知识点都是考试热点，难点是晶胞的计算，明确各个字母的含义，注意（1）中采用知识迁移的方法进行解答，题目难度中等．

练习册系列答案

	A．	钠在烧杯底部四处游动
	B．	钠停留在苯层中无气体放出
	C．	钠在苯的液面上反应并四处游动
	D．	钠在苯层与水层的交界处上下跳动，有气泡产生

5．某校学习小组用炼铜产生的炉渣（含Fe₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃等）制备铁红，进行如下实验．

①炉渣碱浸时反应的离子方程式是SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
②滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe³⁺，该反应的离子方程式是4FeO+O₂+12H⁺=4Fe³⁺+6H₂O；
为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中，滴入2～3滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，若有蓝色沉淀产生，则氧化不完全，反之则氧化完全．

2．在相同状况下，具有相同数目氧原子的SO₂和SO₃气体的体积之比是（　　）

9．金属钾和金属钠的金属性相近，但K比Na略强，当利用金属钠与KCl共熔制金属钾时，发现钾与钠的共熔体难以分离，如调整温度到一定程度，则可利用钠与KCl反应制取K，下面是四种物质的熔沸点：
K      Na      KCl      NaCl?
熔点（℃） 63.6    97.8      770       801?
沸点（℃） 774     882.9    1500      1413?
根据平衡移动原理，可推知用Na与KCl反应制取金属钾的适宜温度是?（　　）

19．用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1
②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ•mol^-1
下列说法不正确的是（　　）

	A．	若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂生成N₂和水蒸气，放出的热量为173.4kJ
	B．	由反应①可推知：CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（l）△H＞-574kJ•mol^-1
	C．	反应①②转移的电子数相同
	D．	反应②中当4.48L（标准状况）CH₄反应完全时转移的电子的物质的量为1.6mol

6．KClO₃和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯，其变化可表述为
2KClO₃+4HCl（浓）=2KCl+1ClO₂↑+2Cl₂↑+2H₂O
（1）请配平上述化学方程式．
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是②（填编号）
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
（3）产生0.1mol Cl₂，则转移的电子的物质的量为0.2mol．
（4）氧化剂是KClO₃，还原剂是HCl；氧化产物是Cl₂，还原产物是ClO₂．

3．下列如图所示装置，肯定不符合气密性要求的是（　　）

	A．	如图电解一段时间后溶液颜色变浅		B．	如图待镀铁制品与电源负极相连
	C．	如图电子由b极流向a极		D．	如图阴极反应式：Ix^-+（x-1）e^-=xI^-

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