Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

黃銅專指銅鋅合金，始于明代《明會典》，古代黃銅主要用于鑄幣和鑄造雕塑。回答下列問題：

（1）Zn元素在周期表中的位置為_____________，基態Zn2+外圍電子排布式為_____________。

（2）硝酸銅溶液可與乙二胺（）形成配位化合物[Cu(en)2](NO3)2（“en”表示乙二胺）。

①NO3-的空間構型為_____________。

②Cu2+與乙二胺分子之間存在的化學鍵類型為______________，在乙二胺分子中提供孤電子對的原子是_____________。

③在乙二胺分子中C的雜化軌道類型是_____________。

④乙二胺的沸點116℃，而相對分子質量比乙二胺大1的三甲胺（）的沸點只有2.87℃，其原因是___________________________________。

（3）銅的晶胞實物堆積模型如圖所示，設銅的密度為ρg·cm-3。

①銅的晶體堆積方式為_____________。

②銅晶胞參數a=_____________cm（列出式子即可，設銅的摩爾質量為Mg·mol-1，阿伏伽德羅常數值為NA）。

Answer 1

【答案】 第4周期ⅡB族 3d10 平面三角形 配位鍵 氮原子（或N） sp3 乙二胺分之間存在氫鍵，三甲銨分子間不存在氫鍵 面心立方最密堆積

【解析】（1）Zn的核電荷數為30，其在周期表中的位置為第4周期ⅡB族，其電子排布式為[Ar]3d104s2，則基態Zn2+外圍電子排布式為3d10；

（2）①NO3-中N原子形成3個δ鍵，孤對電子數為=0，所以中心原子為sp2雜化，立體構型為平面三角形；

②配合物中Cu2+與配體乙二胺分子之間存在的化學鍵類型為配位鍵，在乙二胺分子中只有N原子有未成鍵的孤對電子，則提供孤電子對的原子是N原子；

③在乙二胺分子中碳原子以單鍵連接4個原子為四面體結構，為sp3雜化；

④分子之間可以形成氫鍵使物質的溶沸點升高，乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N（CH3）3]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高；

（3）①圖所示晶胞屬于面心立方最密堆積，則晶體Cu的堆積方式為面心立方最密堆積；

②一個Cu晶胞中Cu原子的數目為8+6×=4，晶胞質量m=g，晶體的體積為a3cm3，則銅的密度為==ρg·cm-3，解得：a=cm。