Question

【题目】过渡金属元素如Fe、Mn、Cu、Ni可用作很多反应的催化剂，在室温下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化，回答下列问题：

（1）基态铜原子的核外电子排布式是___，第四周期元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是____（填元素符号）

（2）C、H、O、Fe四种元素的电负性由大到小的顺序是____

（3）常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO等

①CH3OH和HCHO的沸点分别是64.7℃、-19.5℃，其主要原因是____

②CH4、HCHO的键角较大的是___，原因是______

（4）Cu2+可与乙二胺（NH2CH2CH2NH2，简写为en）形成配合物，化学式为Cu(en)22+，乙二胺中与Cu2+形成配位键的原子是___（填元素符号），该配合物的配位数是__

（5）Cu晶胞结构如图所示，已知铜原子半径为apm，阿伏加德罗常数用NA表示，则铜晶体的密度为____g/cm3（写出计算表达式）

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1 Cr O、C、H、Fe CH3OH含有分子间氢键 HCHO CH4中C的杂化形式为sp3，键角为109°29′，而HCHO中C的杂化形式为sp2，键角约为120° N 4 或

【解析】

（1）基态铜原子为第29号元素；第四周期元素中，基态原子未成对电子数最多价电子排布式为3d54s1；

（2）同周期中原子序数越大电负性越强，同主族原子序数越大电负性越小；

（3）①分子间的作用力越强熔沸点越高；

②根据中心原子的杂化方式确定其键角；

（4）乙二胺中的N原子可提供孤电子对，形成配位键，一个乙二胺分子中含有2个N原子，则与铜离子形成4条配位键；

（5）根据铜晶胞的结构，铜原子在晶体的顶点和面心，根据ρ=m/V计算；

（1）基态铜原子为第29号元素，其核外电子排布式是[Ar]3d104s1；第四周期元素中，基态原子未成对电子数最多价电子排布式为3d54s1，为Cr；

（2）同周期中原子序数越大电负性越强，同主族原子序数越大电负性越小，则电负性由大到小的顺序是O、C、H、Fe；

（3）①甲醇分子间存在氢键和分子间作用力，而甲醛分子间只存在分子间作用力，作用力越强熔沸点越高；

②甲烷中C原子的杂化方式为sp3杂化，键角为109°29′,而甲醛中C的杂化方式为sp2杂化，键角为120°；

（4）乙二胺中的N原子可提供孤电子对，形成配位键，一个乙二胺分子中含有2个N原子，则与铜离子形成4条配位键；

（5）根据铜晶胞的结构，铜原子在晶体的顶点和面心，则原子个数为8×1/8+6×1/2=4，面对角线为4a pm，则棱长为2a pm，ρ=m/V=或。