Question

6．工業(yè)上除去CO的化學反應方程式（HAc表示醋酸）；Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃═Cu（NH₃）₂（CO）Ac．請回答下列問題：
（1）C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N、O、C．
（2）寫出基態(tài)Cu⁺的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．
（3）配合物Cu（NH₃）₃（CO）Ac中心原子的配位數為4．金屬Cu晶體的堆積方式為面心立方最密堆積，配位數為12．
（4）在一定條件下NH₃與CO₂能合成化肥尿素[CO（NH₂）₂]，尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為sp²、sp³；1mol尿素分子中σ鍵的數目為7N_A．

Answer 1

分析 （1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，據此答題；
（2）根據Cu為29號元素，根據電子排布式的書寫方法來解答；
（3）根據化合物的化學式判斷，一價銅離子有三個氨基配體和一個羰基配體，共4個配體；在金屬晶體的最密堆積中，對于每個原子來說，在其周圍的原子有與之同一層上有六個原子和上一層的三個及下一層的三個，故每個原子周圍都有12個原子與之相連；
（4）計算雜化類型時根據電子對數來判斷，中心原子的價電子數與配體電子數的和除以2就得到電子對數，根據電子對數，可以確定雜化類型．

解答 解：（1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C＜O＜N，故答案為：N、O、C；
（2）Cu為29號元素，要注意3d軌道寫在4s軌道的前面，同時還有就是它的3d結構，Cu⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（3）一價銅離子有三個氨基配體和一個羰基配體，共4個配體，在金屬晶體的最密堆積中，對于每個原子來說，在其周圍的原子有與之同一層上有六個原子和上一層的三個及下一層的三個，故每個原子周圍都有12個原子與之相連，故答案為：4；面心立方最密堆積；12；
（4）中心原子為碳，價電子數為4，氧不為中心原子，不提供電子，每個亞氨基提供一個電子，電子對數為（4+1×2）÷2=3，故雜化軌道為sp²，氮原子形成了3個σ鍵，同時還有一對孤電子，電子對數為3+1=4，故雜化軌道為sp³．σ鍵的數目為3，每個亞氨基中σ鍵的數目2，一分子尿素中含σ鍵的數目為3+2×2=7，故每摩爾尿素中含有σ鍵的數目為7N_A，
故答案為：sp²、sp³；7N_A．

點評 本題考查了第一電離能的大小比較，一價銅離子的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，根據化合物的化學式判斷配體個數，雜化類型計算，晶胞中原子個數計算．