Question

[物质结构与性质]

将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源，还能防治空气污染。工业上常用CO与H₂在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。

（1）如图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图：，请判断该排布图            （填“正确”或“错误”），理由是                   （若判断正确，该空不用回答）。

（2）写出与CO互为等电子体（电子总数相等）的一种分子和一种离子的化学式               。

（3）向CuSO₄溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH₃)₄]SO₄溶液，[Cu(NH₃)₄]SO₄中 所含配位键是通过配体分子的           给出孤电子对，            接受电子对形成，SO₄^2-的空间构型是            ，该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为          >           >          （填元素符号）。

（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近，故二者分子间的作用力（范德华力）相近，但是二者沸点的差距却很大，造成该差异的原因是                    ；在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为               。

（5）甲醛与新制Cu(OH)₂悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu₂O，已知Cu₂O晶胞的结构如图所示：

① 在该晶胞中，Cu⁺ 的配位数是                         ，

② 若该晶胞的边长为a pm，则Cu₂O的密度为________g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）

Answer

（1）错误、违背泡利原理；（2）CN－(或C22－)、N2；

（3）氮原子（或N）、Cu2+、正四面体；N>O>S；

（4）甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远大于乙烷；sp3；

（5）①2；②(16×2+64×4)×1030/(a3NA)

【解析】

试题分析：（1）该氧原子的核外电子排布图是错误的，理由是违背泡利原理。

（2）与CO互为等电子体（电子总数相等）的一种分子和一种离子的化学式为N2、CN－(或C22－)。

（3）[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位键是通过配体氨分子的氮原子给出孤电子对，Cu2＋接受电子对形成；根据价层电子对互斥理论判断SO42-的空间构型是正四面体形；同主族由上到下元素的第一电离能逐渐减小，同周期由左向右元素的第一电离能呈递增趋势，但N原子最外层p轨道为半充满状态，较稳定，故N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为N>O >S。

（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近，故二者分子间的作用力（范德华力）相近，但是甲醇沸点较高，造成该差异的原因是甲醇分子间存在氢键，因此其沸点远大于乙烷；在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为sp3。

（5）① 根据氧化亚铜的化学式和晶胞结构分析，在该晶胞中，每个O2－和4个Cu+相连，每个Cu+和2个O2－相连，Cu+ 的配位数是2，②根据氧化亚铜的晶胞确定，每摩晶胞中含有2molCu2O，质量为(16×2+64×4)g，若该晶胞的边长为a pm，a ×10-10cm，则1mol晶胞的体积为NA a 3×10-30cm，则Cu2O的密度为(16×2+64×4)×1030/(a3NA)g·cm-3。

考点：考查物质结构与性质，涉及原子结构、分子结构与性质和晶胞计算