Question

【題目】N元素形成的化合物豐富多彩，試回答下列問題：

(1)向硫酸銅溶液中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解為深藍色溶液,加入乙醇會析出藍色晶體。

①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為________________；

②1mol該藍色晶體的陽離子中含有的σ鍵的數(shù)目為___________；

③簡要解釋為什么加入乙醇會有晶體析出_____________________________；

(2)已知鄰羥基苯胺的結(jié)構(gòu)式為，比較：鄰羥基苯胺的沸點_____________對羥基苯胺的沸點(填“低于”， “高于”， “不確定”);毒奶粉事件中的主角是三聚氰胺，結(jié)構(gòu)簡式為 ，該分子中氮原子的雜化方式為________________;復(fù)旦投毒案的主角是N一二甲基亞硝胺,結(jié)構(gòu)簡式為,則該分子所涉及的第二周期元素第一電離能由小到大的順序為____________________；

(3)已知CuN3中的陰離子與CO2互為等電子體，CuN3晶體的晶胞與氯化鈉的晶胞類似。

①請寫出CuN3中的陰離子的電子式__________________；

②已知該晶體晶胞邊長a,b,c,關(guān)系為a=b___________個；

(4)已知NH3,NF3,N(CH3)3都可以與銅離子生成配離子。

①穩(wěn)定性[Cu(NH3)4]2+__________[Cu(NF3)4]2+。(填“低于”, “高于”,“不確定” )

②已知穩(wěn)定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu[N(CH3)3]4]2+,請簡要解釋原因_______________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 16NA 加入乙醇降低了溶劑的極性,配合物溶解度降低 低于 sp2,sp3 C<O<N 4 高于 N(CH3)3體積大,空間擁擠

【解析】(1) ①銅為29號元素，基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s1；

②1mol該藍色晶體的陽離子為[Cu(NH3)4]2+，其中含有的σ鍵有Cu原子與N原子間的配位鍵和氨氣分子中的共價鍵，數(shù)目為16NA，故答案為：16NA；

③加入乙醇降低了溶劑的極性，配合物溶解度降低，因此加入乙醇會有[Cu(H2O)4]SO4H2O晶體析出，故答案為：加入乙醇降低了溶劑的極性，配合物溶解度降低；

(2)鄰羥基苯胺容易形成分子內(nèi)氫鍵，沸點降低，對羥基苯胺容易形成分子間氫鍵，沸點升高，因此鄰羥基苯胺的沸點低于對羥基苯胺的沸點；三聚氰胺分子中，氨基上的N原子含有3個σ 鍵和一個孤電子對，所以采取sp3雜化，環(huán)上的N原子含有2個σ 鍵和一個孤電子對，所以采取sp2雜化； ，分子所涉及的第二周期元素為C、N、O，同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，由于N的2p為半充滿結(jié)構(gòu)，均為穩(wěn)定，第一電離能由小到大的順序為C<O<N，故答案為：低于；sp2，sp3；C<O<N；

(3)①CuN3中的陰離子與CO2互為等電子體，結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似，電子式為，故答案為：；

②CuN3晶體的晶胞與氯化鈉的晶胞類似，該晶體晶胞邊長a，b，c，關(guān)系為a=b<c，則晶胞結(jié)構(gòu)為，與陽離子最近的陽離子有4個，故答案為：4；

(4)①F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子，因此穩(wěn)定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu(NF3)4]2+，故答案為：高于；

②N(CH3)3體積大，空間擁擠，導(dǎo)致穩(wěn)定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu[N(CH3)3]4]2+，故答案為：N(CH3)3體積大，空間擁擠。