Question

【題目】利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解答問(wèn)題：

在高溫下CuO能分解生成，試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因： ______ 根據(jù)元素原子的外圍電子排布特征，可將周期表分成五個(gè)區(qū)域，元素Cu屬于 ______ 區(qū)

氰酸是一種鏈狀分子，它與異氰酸互為同分異構(gòu)體，其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試寫(xiě)出氰酸的結(jié)構(gòu)式 ______ 其中的C的雜化類(lèi)型為 ______ ．

原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是 ______ ．

立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構(gòu)材料，其晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類(lèi)似，一個(gè)該晶胞中含有 ______ 個(gè)氮原子， ______ 個(gè)硼原子，設(shè)氮原子半徑為apm，硼的原子半徑bpm，求該晶胞的空間利用率 ______ 用含a、b的代數(shù)式表示

Answer 1

【答案】 結(jié)構(gòu)上為，而為全充滿更穩(wěn)定 ds sp雜化 具有孤電子對(duì) 4

【解析】（1）根據(jù)Cu2+、Cu+的價(jià)電子排布式分析。Cu屬于ds區(qū)。

（2）根據(jù)價(jià)鍵規(guī)則，氰酸分子內(nèi)各原子最外層均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氰酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—CN，其中C為sp雜化。

（3）根據(jù)形成配位鍵的條件作答。

（4）用“均攤法”確定晶胞中所含微粒數(shù)。由氮原子半徑和硼原子半徑確定晶胞的邊長(zhǎng)，由晶胞邊長(zhǎng)計(jì)算晶胞的體積；由晶胞中微粒數(shù)和原子半徑計(jì)算晶胞中原子的體積，最后計(jì)算晶胞的空間利用率。

（1）CuO中含Cu2+和O2-，Cu2O中含Cu+和O2-，Cu2+的價(jià)電子排布式為3d9，Cu+的價(jià)電子排布式為3d10全充滿更穩(wěn)定，高溫下CuO能分解生成Cu2O。基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，Cu位于第四周期第IB族，Cu屬于ds區(qū)。

（2）根據(jù)價(jià)鍵規(guī)則，氰酸分子內(nèi)各原子最外層均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氰酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—CN，其中C形成2個(gè)σ鍵，C上沒(méi)有孤電子對(duì)，C原子為sp雜化。

（3）Fe原子或離子具有空軌道，則與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是：具有孤電子對(duì)。

（4）用“均攤法”，1個(gè)晶胞中含N：8+6=4個(gè)，含B：4個(gè)。氮原子半徑為apm，硼原子半徑為bpm，則晶胞的邊長(zhǎng)為pm，晶胞的體積為（a+b）3pm3；晶胞中原子的體積為4（+）pm3，晶胞的空間利用率為4（+）pm3[（a+b）3pm3]100%=100%。