Question

7．C、N、O、Cu等是中學化學常見的元素，請回答下列問題：
（1）C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序為N＞O＞C．
（2）光氣分子（圖）中含有3個σ鍵，1個π鍵，該分子的空間結構為平面三角形．
（3）下列微粒基態的電子排布中未成對電子數最多的是d（填序號）
a．N      b．Fe³⁺    c．Cu d．Cr
（4）某含氮配合物W的結構如圖1所示（配位鍵未標出方向），請在結構圖中用“→”標出W中所有配位鍵的方向．

（5）N和Cu元素形成的化合物的晶胞結構如圖2所示，則該化合物的化學式為Cu₃N．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（2）根據共價單鍵為σ，共價雙鍵中一個是σ一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ兩個是π鍵計算，根據價層電子對互斥理論確定中心原子的空間構型；
（3）a．N原子中未成對電子是3個；
b．Fe³⁺中未成對電子是3個；
c．Cu原子中未成對電子是1個；
d．Cr原子中中未成對電子是5個；
（4）含有孤電子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，配位鍵由含有孤電子對的原子指向含有空軌道的原子；
（5）該晶胞中N原子個數=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個數=12×$\frac{1}{4}$=3，所以其化學式為Cu₃N．

解答 解：（1）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O這幾種元素的第一電離能大小順序是：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（2）共價單鍵為σ，共價雙鍵中一個是σ一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ兩個是π鍵，所以光氣分子中中含有3個σ鍵，1個π鍵；
分子，中心原子含有3個σ鍵且不含孤電子對，所以其空間構型是平面三角形，
故答案為：3；1；平面三角形；
（3）a．N原子中未成對電子是3個；
b．Fe³⁺中未成對電子是3個；
c．Cu原子中未成對電子是1個；
d．Cr原子中中未成對電子是5個；
所以未成對電子個數最多的是Cr，故選d；
（4）含有孤電子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，配位鍵由含有孤電子對的原子指向含有空軌道的原子，該配合物中配位鍵為，
故答案為：；
（5）該晶胞中N原子個數=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個數=12×$\frac{1}{4}$=3，所以其化學式為Cu₃N．故答案為：Cu₃N．

點評 本題考查物質結構和性質，側重考查學生計算、空間想象能力，涉及原子雜化方式判斷、配位鍵、原子核外電子排布等知識點，這些都是高頻考點，題目難度中等．