Question

【题目】钴、 铜及其化合物在工业上有重要用途， 回答下列问题：

(1) 请补充完基态Co的简化电子排布式： [Ar]_________， Co2+有_______个未成对电子。

(2) Na3[Co(NO2)6]常用作检验K+的试剂， 配位体NO2－的中心原子的杂化形式为________， 空间构型为_____。大π键可用符号 表示， 其中m代表参与形成大π键的原子数， n为各原子的单电子数(形成σ键的电子除外)和得电子数的总和 (如苯分子中的大π键可表示为)，则NO2－中大π键应表示为____________。

(3) 配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)， 是铜的一种重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的简写。

①该配合物[Cu(En)2]SO4中N、 O、 Cu的第一电离能由小到大的顺序是______________。

②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺， 且相对分子质量相近， 但乙二胺比三甲胺的沸点高得多， 原因是______________________________________________________。

(4) 金属Cu晶体中的原子堆积方式如图所示， 其配位数为______， 铜的原子半径为a nm， 阿伏加德罗常数的值为NA， Cu的密度为_________g/cm3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】3d74s2 3 sp2 V型 Cu<O<N 乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键 12

【解析】

（1）Co元素核外有27个电子，根据构造原理书写；

（2）NO2－中心原子N原子价层电子对数为3，故杂化轨道数为3，所以N原子的杂化方式为sp2杂化， 空间构型为V型；NO2－中参与形成大π键的原子个数为3个，每个原子提供一个单电子，得电子数为1个，所以NO2－的大π键可以表示为。

（3）①同一周期主族原素从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能有增大趋势，但IIA和VA元素例外，O的第一电离能小于N，O和N为非金属元素， Cu为金属元素，Cu比O、N易失电子；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮氢键，分子间能形成氢键，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮氢键，分子间不能形成氢键；

(4) 由图可知， 距每个Cu原子最近的Cu原子有12个，即配位数为12；

晶胞中实际含有的Cu为4个，其质量为464g/NA；根据=计算密度。

（1）Co为27号元素，根据电子构造原理可知其电子排布式为[Ar] 3d74s2，Co2+电子排布式为[Ar] 3d7，3d7轨道上有3个未成对的电子。

故答案为：3d74s2 ；3；

(2) NO2－中心原子N原子价层电子对数为3，故杂化轨道数为3，所以N原子的杂化方式为sp2杂化， 空间构型为V型；NO2－中参与形成大π键的原子个数为3个，每个原子提供一个单电子，得电子数为1个，所以NO2－的大π键可以表示为；

故答案为：sp2 ；V型；；

（3）①同一周期主族原素从左到右，原子半径逐渐减小，第一电离能有增大趋势，但IIA和VA元素例外，O的第一电离能小于N，O和N为非金属元素， Cu为金属元素，Cu比O、N易失电子，所以第一电离能由小到大的顺序是Cu<O<N；

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）分子中含有氮氢键，分子间能形成氢键，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮氢键，分子间不能形成氢键，因而乙二胺比三甲胺的沸点高得多，

故答案为：Cu<O<N；乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键；

(4) 由图可知， 距每个Cu原子最近的Cu原子有12个，即配位数为12；

晶胞中实际含有的Cu为4个，其质量为464g/NA；已知铜的原子半径为a nm，由图可知，晶胞中面对角线长为4a nm，晶胞的棱长为2a nm，则晶胞的体积为(2a×10-7)3cm3，所以有(2×10-7)3×=464g/NA，解得= g/cm3，

故答案为：。