Question

氨是重要的化工原料，用途广泛。

（1）合成氨工厂常用醋酸二氨合铜（由[Cu(NH₃)₂]⁺ 和CH₃COO^－构成）溶液吸收对氨合成催化剂（铁粉）有毒害的CO气体。

①醋酸二氨合铜所含的元素中，第一电离能最大的是       。（填元素符号）

②醋酸二氨合铜所含元素的单质，所属的晶体类型有     （填序号）。

a．离子晶体   b．分子晶体   c．原子晶体  d．金属晶体

③第4周期中，基态原子与基态Cu原子未成对电子数目相同的元素有 种（不包括Cu）。

④铜单质为面心立方晶体，其晶胞如图。如果Cu的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为N_A，则此种Cu单质的密度表达式为        g/cm³。（相对原子质量Cu：64）

（2）BF₃气体与NH₃相遇立即生成一种白色晶体：BF₃ + NH₃＝F₃B—NH₃。写出两种与BF₃具有相同空间构型的阴离子   、     。

（3）NH₃可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N₄H₄(SO₄)₂的物质。该物质在水溶液中以SO₄^2－和N₄H₄⁴⁺两种正四面体构型的离子存在。N₄H₄⁴⁺遇碱生成一种形似白磷的N₄分子。画出N₄H₄⁴⁺的结构（标明其中的配位键）         。

Answer

（1）① 氮 ② b、c、d③ 4④（2） CO32－、NO3－（3）

【解析】

试题分析：（1）①非金属性越强，第一电离能越大，但是最外层电子排布处于全满或半满状态时较稳定，不易失电子，第一电离能较大，醋酸二氨合铜所含的元素有Cu、O、C、H、N，由于N原子的最外层排布为半满状态，第一电离能较大，所以第一电离能最大的是氮；

②醋酸二氨合铜所含元素组成的单质，铜属于金属晶体、金刚石属于原子晶体、氧气和氢气属于分子晶体，答案选b、c、d；

③Cu的外围电子排布为3d104s1，只有1个未成对电子，第4周期元素中，基态原子含有一个未成对电子的元素有，K、Sc、Ga、Br，共有4种元素；

④该晶胞中铜原子个数=8×1/8+6×1/2=4，晶胞边长为acm，晶胞体积=（acm）3，密度ρ=（4×M/NA）/V=；

（2）BF3中B的价层电子对数为3+（3-3×1）/2=3，没有孤电子对，分子的空间构型为正三角形，CO32-中碳原子价层电子对个数=3+（4+2-3×2）×1/2=3，且不含孤电子对，所以C原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，NO3-中N原子形成3个σ键，孤对电子数=（5+1−3×2）/2，中心原子为sp2杂化，立体构型为平面三角形，所以与BF3具有相同空间构型的阴离子为CO32-；NO3-；

（3）N4H44+中每个N原子与另外3个N原子形成共价键，同时与1个氢离子形成配位键，则N4H44+的结构为。

考点：考查晶体类型和第一电离能、杂化方式、电子排布式、电负性、微粒的空间结构、配位键等