Question

Cu₃N具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能，在電子工業(yè)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域、國防領(lǐng)域、通訊領(lǐng)域以及光學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中，發(fā)揮著廣泛的、不可替代的巨大作用。
(1)與N^3-含有相同電子數(shù)的三原子分子的空間構(gòu)型是               。
(2)Cu具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性，請解釋Cu具有導(dǎo)電性的原因     。
(3)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛，乙醛分子中碳原子的雜化方式是__________，乙醛分子中H—C—O的鍵角__________乙醇分子中的H—C—O的鍵角(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)Cu⁺的核外電子排布式為                    ，其在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu²⁺和Cu，但CuO在高溫下會分解成Cu₂O，試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu₂O                                 。
(5)[Cu(H₂O)₄]²⁺為平面正方形結(jié)構(gòu)，其中的兩個H₂O被Cl^－取代有兩種不同的結(jié)構(gòu)，試畫出[Cu(H₂O)₂(Cl)₂]具有極性的分子的結(jié)構(gòu)式              。
(6)Cu₃N的晶胞結(jié)構(gòu)下圖所示：

N^3－的配位數(shù)為__________，Cu⁺半徑為apm，N^3－半徑為b pm，Cu₃N的密度__________g/cm³。(阿伏加德羅為常數(shù)用N_A表示)

Answer 1

(1)V形
(2)Cu為金屬晶體，晶體中存在可自由移動的電子，通電后定向移動。
(3)sp² ，sp³；大于
(4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰    Cu⁺價電子為3d¹⁰為全充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定
(5)

(6)6    

(1)N^3-的電子數(shù)是10，與它相同的電子數(shù)，且三原子如H₂O，應(yīng)是V型分子；
(2)因為Cu為金屬晶體，根據(jù)“電子氣”理論，晶體中存在可自由移動的電子，通電后定向移動。
(3)乙醛的結(jié)構(gòu)簡式是CH₃CHO，前邊-CH₃中C是sp³雜化，醛基-CHO中存在碳氧雙鍵，其中的碳原子采取的是sp²雜化，鍵角是120°。乙醇中C原子采取的是sp³雜化，鍵角小于120°，所以鍵角的大小關(guān)系是乙醛大于乙醇。
(4)Cu⁺的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰。CuO在高溫下會分解成生成穩(wěn)定的Cu₂O，是因為Cu⁺價電子為3d¹⁰為全充滿結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
(5)[Cu(H₂O)₄]²⁺為平面正方形結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)是

(6)觀察晶胞的結(jié)構(gòu)知中，頂點的N^3-(1/8)對應(yīng)的三條棱上有3個Cu⁺(1/4)，故N^3-：Cu⁺=1/8：3/4=1：6，其配位數(shù)是6。晶胞的體積是V=(2a+2b)³×10^-30cm³，質(zhì)量同206/N_A，故密度為。