Question

10．化学在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要的作用．
（1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu₃O₇，其中$\frac{1}{3}$的Cu以Cu⁺形式存在．基态Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ．
（2）屠呦呦因在抗疟药--青蒿素研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．青蒿素的结构简式如图所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H．其中碳原子的杂化方式为sp²、sp³．
（3）NH₄BF₄（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一．1mol NH₄BF₄中含有₂mol配位键．
（4）安全气囊的设计原理为6NaN₃+FeIO₃$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$Na₂O+2Fe+9N₂↑．已知等电子体的原理是：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质．写出两种与N₃^-互为等电子体的分子或离子CO₂、CNO^-（写化学式）．

Answer 1

分析 （1）Cu⁺核外有28个电子，Cu原子失去1个电子生成Cu⁺，失去的电子数是其最外层电子数，根据构造原理书写Cu⁺基态核外电子排布式；
（2）青蒿素的组成元素有C、H、H，非金属性越强电负性越大；分子中酯基中C原子为形成3个σ键、其它碳原子形成4个σ键，均没有孤对电子；
（3）一个NH₄BF₄中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，据此计算；
（4）原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子互为等电子体．

解答 解：（1）Cu⁺核外有28个电子，Cu原子失去1个电子生成Cu⁺，失去的电子数是其最外层电子数，根据构造原理知Cu⁺基态核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ；
（2）青蒿素的组成元素有C、H、H，非金属性越强电负性越大，故电负性O＞C＞H；分子中酯基中C原子为形成3个σ键、其它碳原子形成4个σ键，均没有孤对电子，碳原子的杂化方式为 sp²、sp³，
故答案为：O＞C＞H；sp²、sp³；
（3）一个NH₄BF₄中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH₄BF₄含有2mol配位键．
故答案为：2；
（4）与N₃^-互为等电子体的分子或离子为N₂O、CO₂、CNO^-或CNS^-、NO₂⁺等，故答案为：CO₂、CNO^-．

点评 本题考查了物质结构和性质，涉及核外电子排布式、电负性、原子杂化方式的判断、配位键、等电子体等知识点，这些知识点都是考试高频点，根据配位键的概念、价层电子对互斥理论等知识点来分析解答，题目难度中等．