Question

【題目】合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅(I)、氨水]吸收在生產過程中產生的CO和CO2等氣體。銅液吸收CO的反應方程式如下： CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3＝CH3COO[Cu(NH3)3CO]。

(1)Cu＋基態核外電子排布式為_____________________。

(2)C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為_____________________。

(3)1mol[Cu(NH3)2]＋中含有σ鍵的數目為___________，CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子軌道的雜化類型是_______________。

(4)與NH3分子互為等電子體的陰離子為______________。

(5)Cu2O的晶胞結構如圖所示，其中O2－的配位數是______________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10 N>O>C 8NA（或8×6.02×1023） sp3和sp2 CH3- 4

【解析】

（1）Cu是29號元素，基態 Cu+ 的核外有28個電子；

（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但N原子p軌道為半充滿結構，第一電離能大于其相鄰元素；

（3）單鍵都是σ鍵構成的，絡離子中氮原子與銅離子之間還有配位健；CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子，飽和碳原子為sp3雜化，不飽和碳原子為sp2雜化；

（4）等電子體是指價電子數和原子數相同的分子或離子；

（5）依據分攤法計算化學式，再依據化學式判斷配位數。

（1）Cu是29號元素，基態 Cu+ 的核外有28個電子，核外電子排布式為[Ar]3d10，故答案為：[Ar]3d10；

（2）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但N原子p軌道為半充滿結構，第一電離能大于其相鄰元素，所以這三種元素第一電離能大小順序是N>O>C，故答案為：N>O>C；

（3）單鍵都是σ鍵構成的，1 mol [Cu(NH3)2]2+中含有2mol NH3，另外氮原子與銅離子之間還有配位健，因此σ鍵的數目為8NA；CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子，甲基中飽和碳原子為sp3雜化，羧基中碳和氧形成雙鍵，碳原子為sp2雜化，故答案為：8NA (或8×6.02×1023)；sp3和sp2；

（4）等電子體是指價電子數和原子數相同的分子或離子，NH3的原子個數為4，價電子數為8，陰離子CH3-的原子個數為4，價電子數為8，則NH3和CH3-互為等電子體，故答案為：CH3-；

（5）由晶胞示意圖可知，○位于頂點和體心，晶胞中的個數為1＋8×=2，位于體內，晶胞中的個數為4，則代表Cu+離子，○代表O2—離子，一個O2—離子周圍有4個Cu+離子，O2－的配位數是4，故答案為：4。