Question

【题目】铜是人类最早使用的金属之一，铜的化合物丰富多彩。

(1) 铜与N2O4在一定条件下可制备无水Cu(NO3)2。

①基态Cu2＋的电子排布式为________。

②与NO3-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。

(2) 邻氨基吡啶()的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。

① C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

②邻氨基吡啶的铜配合物中，C原子轨道杂化类型为________。

③ 1 mol 中含有σ键的数目为________mol。

(3) 铜的某种氯化物的链状结构如图所示。该氯化物的化学式为________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 SO3或BF3 N>O>C sp2、sp3 13 CuCl2

【解析】

(1) ①铜的原子序数为29，依据泡利原理、洪特规则书写其离子的电子排布式；

②依据等电子体原理分析作答；

(2) ①同周期中，第一电离能呈增大趋势，第IIA族和第VA族核外电子最高能级上电子为全充满和半充满结构，处于稳定状态，第一电离能较后一主族大，据此分析；

②依据杂化轨道理论分析其杂化类型；

③根据化学键的特点，两个形成共价键的原子间只能形成1个σ键，据此计算；

(3)利用均摊法分析。

(1) ①铜的原子序数为29，其电子排布式为：[Ar]3d104s1，Cu2＋是铜原子失去2个电子以后的离子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；

②NO3-的原子个数为4，价电子数为24，从相邻或同族元素原子考虑，则与NO3-互为等电子体的分子为：SO3或BF3；

(2)①同周期中，第一电离能呈增大趋势，N的2p能级为半充满结构，处于稳定状态，第一电离能较O大，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N>O>C；

②根据结构简式可以看出，形成4个单键的中心C原子的杂化轨道类型为sp3,羧基上的C与邻氨基吡啶中的C原子采用sp2杂化，为平面结构，故答案为sp2、sp3；

③ 1 mol ，成键原子的化学键有13mol，则含有σ键的数目为13mol；

(3)从平面图中可以看出，一个Cu原子周围有4个Cl原子，一个Cl原子周围有2个Cu原子，则Cu与Cl的原子个数比为：1:2，即其化学式为CuCl2。