Question

【題目】銅是人類最早使用的金屬之一，銅的化合物豐富多彩。

⑴銅與N2O4在一定條件下可制備無水Cu(NO3)2。Cu在周期表中位于______區，基態Cu原子的電子排布式為______。NO3-的空間構型為_____。

⑵鄰氨基吡啶()的銅配合物在有機合成中有重要作用。 C、N、O的第一電離能由大到小的順序為______；鄰氨基吡啶的銅配合物結構簡式如圖所示，C原子軌道雜化類型為______；1 mol 中σ鍵的數目為______mol。

⑶如圖是銅的一種氮化物晶體的晶胞結構。該化合物中Cu的化合價是______，Cu和N原子的配位數之比是______。

Answer 1

【答案】ds 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 平面三角形 N＞O＞C sp2、sp3 13 ＋1 1∶3

【解析】

（1）①Cu原子核外有29個電子，Cu在周期表中位于ds區，根據構造原理書寫基態Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

NO3－中N原子價層電子對個數=3+（5+1-3×2）/2=3且不含孤電子對，NO3-中心原子N是SP2雜化，空間構型為平面三角形；

（2）同周期主族元素隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，氮元素原子2p軌道為半充滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：N＞O＞C；

形成雙鍵的C原子，沒有孤電子對，雜化軌道數目為3，C原子采取sp2雜化，而甲基中C原子形成4個σ鍵、沒有孤電子對，C原子雜化軌道數目為4，C原子采取sp3雜化；

分子中含有4個C-H鍵、2個N-H鍵，2個C-N鍵，1個C═N鍵，2個C-C鍵，2個C═C鍵，分子中含有13個σ鍵，1mol含有σ鍵的數目為13mol；

（3）N原子個數=8×1/8=1、Cu原子個數=12×1/4=3，所以其化學式為Cu3N，該化合物中Cu的化合價是+1，Cu原子的配位數2和N原子的配位數6，Cu和N原子的配位數之比是1:3.