Question

Cu₃N具有良好的電學和光學性能，在電子工業領域、航空航天領域、國防領域、通訊領域以及光學工業等領域中，發揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。
(1)與N^3-含有相同電子數的三原子分子的空間構型是               。
(2)Cu具有良好的導電、導熱和延展性，請解釋Cu具有導電性的原因     。
(3)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛，乙醛分子中碳原子的雜化方式是__________，乙醛分子中H—C—O的鍵角__________乙醇分子中的H—C—O的鍵角(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)Cu⁺的核外電子排布式為                    ，其在酸性溶液中不穩定，可發生歧化反應生成Cu²⁺和Cu，但CuO在高溫下會分解成Cu₂O，試從結構角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu₂O                                 。
(5)[Cu(H₂O)₄]²⁺為平面正方形結構，其中的兩個H₂O被Cl^－取代有兩種不同的結構，試畫出[Cu(H₂O)₂(Cl)₂]具有極性的分子的結構式              。
(6)Cu₃N的晶胞結構下圖所示：

N^3－的配位數為__________，Cu⁺半徑為apm，N^3－半徑為b pm，Cu₃N的密度__________g/cm³。(阿伏加德羅為常數用N_A表示)

Answer 1

(1)V形
(2)Cu為金屬晶體，晶體中存在可自由移動的電子，通電后定向移動。
(3)sp² ，sp³；大于
(4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰    Cu⁺價電子為3d¹⁰為全充滿結構更穩定
(5)

(6)6    

(1)N^3-的電子數是10，與它相同的電子數，且三原子如H₂O，應是V型分子；
(2)因為Cu為金屬晶體，根據“電子氣”理論，晶體中存在可自由移動的電子，通電后定向移動。
(3)乙醛的結構簡式是CH₃CHO，前邊-CH₃中C是sp³雜化，醛基-CHO中存在碳氧雙鍵，其中的碳原子采取的是sp²雜化，鍵角是120°。乙醇中C原子采取的是sp³雜化，鍵角小于120°，所以鍵角的大小關系是乙醛大于乙醇。
(4)Cu⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰。CuO在高溫下會分解成生成穩定的Cu₂O，是因為Cu⁺價電子為3d¹⁰為全充滿結構更穩定。
(5)[Cu(H₂O)₄]²⁺為平面正方形結構，所以其結構是

(6)觀察晶胞的結構知中，頂點的N^3-(1/8)對應的三條棱上有3個Cu⁺(1/4)，故N^3-：Cu⁺=1/8：3/4=1：6，其配位數是6。晶胞的體積是V=(2a+2b)³×10^-30cm³，質量同206/N_A，故密度為。