Question

联氨（N₂H₄）可以用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种可能的反应机理如图所示。回答下列问题：

（1）Cu²⁺基态核外电子排布式为___。

（2）1molN₂H₄•H₂O含σ键的数目为___。

（3）Cu₂O与NH₃•H₂O反应能形成较稳定的Cu（NH₃）₂⁺的原因是__。

（4）N₂H₄的晶体类型是___。N₂H₄与O₂的相对分子质量相近，但N₂H₄的熔点（2℃），沸点（114℃）分别远远高于O₂的熔点（218℃），沸点（183℃），原因是___。

（5）NaClO发生水解可生成HClO，HClO的空间构型是__，中心原子的杂化类型是__。

（6）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已知该晶体密度为dg/cm³，N_A表示阿伏伽德罗常数的数值，则晶胞参数α为___nm（用含d和N_A的代数式表示）。

Answer

1s22s22p63s23p63d9 7NA NH3•H2O中NH3的N原子提供孤对电子与Cu+形成配位键 分子晶体 N2H4分子之间存在氢键，O2分子之间为范德华力，氢键比较范德华力更强 V形 sp3 2 ×107

【解析】

分子晶体中有氢键的分子熔沸点大于无氢键的，根据价层电子对互斥理论可以推测分子的构型，同时价层电子对数即是杂化轨道数；晶胞中密度的计算公式为。

（1）Cu是29号元素，基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，4s、3d能级各失去1个电子形成Cu2+，故Cu2+核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9；故答案为：1s22s22p63s23p63d9；

（2）N2H4•H2O分子含有1个N-N键、4个N-H键、2个O-H键，分子共含有7个σ键，1molN2H4•H2O含σ键的数目为：7NA，故答案为：7NA；

（3）Cu2O与NH3•H2O反应能形成较稳定的Cu（NH3）2+的原因是：NH3•H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键；故答案为：NH3•H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键；

（4）N2H4与O2都形成分子晶体，N2H4分子之间存在氢键，O2分子之间为范德华力，氢键比较范德华力更强，故N2H4的熔沸点远高于O2；故答案为：分子晶体；N2H4分子之间存在氢键，O2分子之间为范德华力，氢键比较范德华力更强；

（5）HClO的中心原子O原子孤电子对数==2，价层电子对数=2+2=4，HClO的空间构型为V形，O原子采取sp3杂化，故答案为：V形；sp3；

（6）①晶胞中大白色球数目=1+8×=2，小白色球数目为4，结合化学式Cu2O可知，大白色球为O、小白色球为Cu，该晶胞中Cu+的配位数是2，故答案为：2；

②根据晶胞中密度计算公式 ，M=144g/mol，N=2，则 。故答案为。