Question

【题目】我国是世界上最早制得和使用铜、锌的国家，铜、锌及其化合物在日生产和生活中有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）Cu在元素周期表中位于 _____（选填“s” “p” “d”或“ds” ）区。在高温下CuO能分解生成Cu2O，试从原子结构角度解释其原因______________。

（2）Cu2+能与吡咯（）的阴离子（）形成双吡咯铜。

①中C和N原子的杂化均为________，1mol含有_____molσ键。

②双吡咯铜Cu（）2中含有的化学键有_____（填编号）。

A 金属键 B 极性键 C 非极性键 D 配位键 E 氢键

③噻吩（）的沸点为84℃，吡咯（ ）的沸点在129 ~131℃之间，吡咯沸点较高，其原因是________。

④分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成的大键原子数，n 代表参与形成的大键电子数（如苯分子中的大键可表示为），则中的大键应表示为_______。

（3）硼氢化锌[Zn （ BH4 ）2 ]常用作有机合成中的还原剂，BH4-的VSEPR模型为______，与其互为等电子体的分子和阳离子有______（各写一种）。

（4）硒化锌（ZnSe）是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示，图中X和Y点所堆积的原子均为______（填元素符号）；该晶胞中硒原子所处空隙类型为 _____（填“立方体”、 “正四面体”或“正八面体” ） ；若该晶胞的参数为a pm， NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞的密度为_____ gcm-3（用相关字母的代数式表示）。

Answer 1

【答案】ds 外围电子排布Cu2+为3d9，而Cu+为3d10全充满更稳定 sp2 10 BCD 吡咯分子之间存在氢键 正四面体形 CH4、NH4+ Zn 正四面体

【解析】

（1）Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中位于ds区；CuO中Cu2+的外围电子排布式为3d9，Cu2O中Cu+的外围电子排布式为3d10全充满更稳定，所以在高温下CuO能分解生成Cu2O。

（2）① 中C、N原子的价层电子对数都为3，故C和N都采取sp2杂化；1个中含1个N—H键、2个C—N键、4个C—H键、1个C—C键和2个C=C键，单键全为σ键，1个双键中含1个σ键和1个π键，则1个中含10个σ键，1mol中含10molσ键。

②Cu()2中Cu2+与形成配位键，中存在极性键和非极性键，答案选BCD。

③的沸点比高的原因是：中含N—H键，吡咯分子间存在氢键，而噻吩分子间不能形成氢键。

④中每个碳原子形成1个碳氢σ键、2个碳碳σ键或1个碳碳σ键和1个碳氮σ键，每个碳原子上还有1个单电子，N原子形成1个氮氢σ键、2个碳氮σ键，N原子上还有2个电子，则中5个原子（4个C和1个N）、6个电子形成大π键，可表示为。

（3）BH4-中中心原子B的价层电子对数为4+=4，BH4-的VSEPR模型为正四面体形；用替代法，与BH4-互为等电子体的分子为CH4、阳离子为NH4+。

（4）根据晶胞，Se都在晶胞内，共4个，已知的Zn为7×+5×，X为1×，Y为1×，结合化学式知，X和Y点所堆积的原子均为Zn；该晶胞中硒原子处于晶胞的体心，即所处空隙类型为正四面体；晶胞参数为apm，晶胞的体积为（a×10-10cm）3=a3×10-30cm3，晶胞的质量为g，则晶胞的密度为g÷（a3×10-30cm3）=g/cm3。