Question

【題目】N、F、Cu及其化合物在化工、醫藥、材料等方面應用十分廣泛。回答下列有關問題：

(1)N原子中最高能級的電子的電子云輪廓圖為___________；基態Cu+的核外電子排布式為____________。

(2)化合物(CH3)3N可用于制備醫藥、農藥。分子中N原子雜化方式為________，該物質能溶于水的原因是_____________________。

(3)[H2F]+[SbF6]-(氟銻酸)是一種超強酸，其陽離子的空間構型為_____________，寫出一種與[H2F]+互為等電子體的分子______________(寫化學式)。

(4)氮、銅形成的一種化合物的晶胞結構如圖所示。與每個Cu原子緊鄰的Cu原子有____個，令阿伏加德羅常數的值為NA，該晶體的密度為______g/cm3。(列出計算式)

Answer 1

【答案】啞鈴形或紡錘形 [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 sp3 (CH3)3N為極性分子，且可與水分子形成分子間氫鍵 V形 H2O或H2S 8

【解析】

根據N原子的核外電子排布式判斷最高能級的電子的電子云輪廓圖。根據基態銅原子的核外電子排布式寫出基態Cu+的核外電子排布式。根據價層電子對數判斷雜化類型，根據分子結構判斷易溶于水的原因。根據價層電子對互斥理論判斷分子的立體構型，根據同族替換或等量代換找出等電子體。根據晶胞結構分析化學式并進行計算。

(1)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，最高能級的電子為2p上的電子，電子云輪廓圖為啞鈴形或紡錘形；基態銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，Cu+是基態銅原子失去最外層的一個電子得到的，Cu+的核外電子排布式為[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10；

(2)化合物(CH3)3N分子中N原子與三個甲基形成了3對共用電子對，N上還有一對孤電子對，價層電子對數為4，雜化方式為sp3，(CH3)3N為極性分子，且可與水分子形成分子間氫鍵，故易溶于水；

(3)[H2F]+中F上的孤電子對數為，價層電子對數為2+2=4，VSEPR模型為四面體型，分子的空間構型為V形，與[H2F]+互為等電子體的分子為H2O或H2S；

(4)圖中與每個Cu原子緊鄰的Cu原子有8個，銅原子和氮原子的個數分別為、，該晶體的密度為g/cm3。