Question

【题目】N元素形成的化合物丰富多彩，试回答下列问题：

(1)向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液,加入乙醇会析出蓝色晶体。

①基态铜原子的核外电子排布式为________________；

②1mol该蓝色晶体的阳离子中含有的σ键的数目为___________；

③简要解释为什么加入乙醇会有晶体析出_____________________________；

(2)已知邻羟基苯胺的结构式为，比较：邻羟基苯胺的沸点_____________对羟基苯胺的沸点(填“低于”， “高于”， “不确定”);毒奶粉事件中的主角是三聚氰胺，结构简式为 ，该分子中氮原子的杂化方式为________________;复旦投毒案的主角是N一二甲基亚硝胺,结构简式为,则该分子所涉及的第二周期元素第一电离能由小到大的顺序为____________________；

(3)已知CuN3中的阴离子与CO2互为等电子体，CuN3晶体的晶胞与氯化钠的晶胞类似。

①请写出CuN3中的阴离子的电子式__________________；

②已知该晶体晶胞边长a,b,c,关系为a=b___________个；

(4)已知NH3,NF3,N(CH3)3都可以与铜离子生成配离子。

①稳定性[Cu(NH3)4]2+__________[Cu(NF3)4]2+。(填“低于”, “高于”,“不确定” )

②已知稳定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu[N(CH3)3]4]2+,请简要解释原因_______________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1 16NA 加入乙醇降低了溶剂的极性,配合物溶解度降低 低于 sp2,sp3 C<O<N 4 高于 N(CH3)3体积大,空间拥挤

【解析】(1) ①铜为29号元素，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；

②1mol该蓝色晶体的阳离子为[Cu(NH3)4]2+，其中含有的σ键有Cu原子与N原子间的配位键和氨气分子中的共价键，数目为16NA，故答案为：16NA；

③加入乙醇降低了溶剂的极性，配合物溶解度降低，因此加入乙醇会有[Cu(H2O)4]SO4H2O晶体析出，故答案为：加入乙醇降低了溶剂的极性，配合物溶解度降低；

(2)邻羟基苯胺容易形成分子内氢键，沸点降低，对羟基苯胺容易形成分子间氢键，沸点升高，因此邻羟基苯胺的沸点低于对羟基苯胺的沸点；三聚氰胺分子中，氨基上的N原子含有3个σ 键和一个孤电子对，所以采取sp3杂化，环上的N原子含有2个σ 键和一个孤电子对，所以采取sp2杂化； ，分子所涉及的第二周期元素为C、N、O，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，由于N的2p为半充满结构，均为稳定，第一电离能由小到大的顺序为C<O<N，故答案为：低于；sp2，sp3；C<O<N；

(3)①CuN3中的阴离子与CO2互为等电子体，结构与二氧化碳相似，电子式为，故答案为：；

②CuN3晶体的晶胞与氯化钠的晶胞类似，该晶体晶胞边长a，b，c，关系为a=b<c，则晶胞结构为，与阳离子最近的阳离子有4个，故答案为：4；

(4)①F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子，因此稳定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu(NF3)4]2+，故答案为：高于；

②N(CH3)3体积大，空间拥挤，导致稳定性[Cu(NH3)4]2+高于[Cu[N(CH3)3]4]2+，故答案为：N(CH3)3体积大，空间拥挤。