Question

(1)甲烷在一定条件下可生成以下微粒：

A． 碳正离子（CH₃⁺ ）  B．碳负离子（CH₃^—）C． 甲基 （﹣CH₃）  D．碳烯 （：CH₂）

①四种微粒中，键角为120°的是_____（填序号）．

②碳负离子（CH₃^—）的空间构型为______，与CH₃^—互为等电子体的一种分子是__（填化学式）

(2)在制取合成氨原料气的过程中，常混有一些杂质，如CO会使催化剂中毒．除去CO的化学方程式为（HAc表示醋酸）：Cu（NH₃）₂Ac+CO+NH₃=Cu（NH₃）₃（CO）Ac．请回答下列问题：

①该反应中含有的第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_________．

②写出基态Cu²⁺的价电子排布式_____________．

③化合物Cu（NH₃）₃（CO）Ac中，金属元素的化合价为___________．

④在一定条件下NH₃和CO₂能合成尿素CO（NH₂）₂，尿素中C原子轨道的杂化类型为__；1mol尿素分子中，σ 键的数目为______________．

⑤Cu与O元素形成的某种化合物的晶胞结构如图所示，若阿伏伽德罗常数为N_A，晶胞的边长为a pm，则氧元素对应的离子在该晶胞中的坐标是_____，该晶体的密度为__g•cm^﹣3．

Answer

A三角锥形NH3N＞O＞C3d9+1sp27NA（0,0,0）（1/2,1/2,1/2）

【解析】

试题分析：本题为物质结构与性质综合测试题，为高考选考题，题目难度中等。结合相关考查点基础知识和基本规律进行作答。

（1）①A．碳正离子（CH3+）含有3个σ键，没有孤电子对，碳原子杂化方式是sp2，为平面三角形结构，键角为120°，正确；B．碳负离子（CH3-）含有3个σ键，1对孤电子对，碳原子杂化方式是sp3，为三角锥形结构，键角为不是120°，错误；C．甲基（-CH3）含有3个σ键，1个孤电子，碳原子杂化方式是sp3，为三角锥形结构，键角为不是120°，错误；D．碳烯（：CH2）含有2个σ键，1对孤电子对，碳原子杂化方式是sp2，为平面三角形结构，由于孤电子对斥力大，键角为不是120°，错误；选A。②碳负离子（CH3-）含有3个σ键，1对孤电子对，碳原子杂化方式是sp3，为三角锥形结构；CH3-原子个数为4、价电子数为8，则与CH3-互为等电子体的一种分子是NH3。

（2）①同周期从左到右元素第一电离能呈递增趋势，但氮原子价电子构型为2s22p3，p轨道为半充满状态，较稳定，第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；②铜原子是29号，根据构造原理写出写出基态Cu2+的价电子排布式为3d9；③Ac-表示醋酸根，配合物中配体都是分子，不带电，根据化合价规则知铜的化合价为+1价；④中心原子为碳，结合了1个氧原子，2个氮原子，且C无孤对电子，所以价层电子对为3对，故杂化轨道为sp2；每个碳的σ键为3条，每个亚氨基中σ键的数目2，一分子尿素中含σ键的数目为3+2×2=7，故每摩尔尿素中含有σ键的数目为7NA；⑤分析晶胞的结构知O原子在晶胞的顶点和体心，则氧元素对应的离子在该晶胞中的坐标是（0,0,0）（1/2,1/2,1/2）；O原子数=8×1/8=2，Cu原子全部在体心，故Cu原子数为4，即一个氧化亚铜晶胞中有2个O原子和4个Cu原子，即2个Cu2O，则该氧化物的密度ρ=m/v=(144×2)/ NA(a×10−10)3=。

点睛：本题考查电子排布式、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算，解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意总结如何书写电子排布式，如何判断分子空间构型以及有关晶体计算等方法。