题目

题型：不详难度：来源：

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               。
(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     。
(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__________，乙醛分子中H—C—O的键角__________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                    ，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Cu₂O                                 。
(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的晶胞结构下图所示：

N^3－的配位数为__________，Cu⁺半径为apm，N^3－半径为b pm，Cu₃N的密度__________g/cm³。(阿伏加德罗为常数用N_A表示)

答案

(1)V形
(2)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)sp² ，sp³；大于
(4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰    Cu⁺价电子为3d¹⁰为全充满结构更稳定
(5)

(6)6    

解析

(1)N^3-的电子数是10，与它相同的电子数，且三原子如H₂O，应是V型分子；
(2)因为Cu为金属晶体，根据“电子气”理论，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动。
(3)乙醛的结构简式是CH₃CHO，前边-CH₃中C是sp³杂化，醛基-CHO中存在碳氧双键，其中的碳原子采取的是sp²杂化，键角是120°。乙醇中C原子采取的是sp³杂化，键角小于120°，所以键角的大小关系是乙醛大于乙醇。
(4)Cu⁺的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰。CuO在高温下会分解成生成稳定的Cu₂O，是因为Cu⁺价电子为3d¹⁰为全充满结构更稳定。
(5)[Cu(H₂O)₄]²⁺为平面正方形结构，所以其结构是

(6)观察晶胞的结构知中，顶点的N^3-(1/8)对应的三条棱上有3个Cu⁺(1/4)，故N^3-：Cu⁺=1/8：3/4=1：6，其配位数是6。晶胞的体积是V=(2a+2b)³×10^-30cm³，质量同206/N_A，故密度为。