Question

《美国化学会志》发表的文章称，一氧化碳氧化反应使用的金属氧化物复合催化剂的设计取得重大进展。一氧化碳氧化反应在银-氧化铜催化下生成二氧化碳，如图1所示。

回答下列问题：

（1）Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，价电子数目与铜完全相同，基态Ag原子的价电子排布图为__。

（2）CO与N₂互为等电子体，则CO的电子式为__，写出一种与CO互为等电子体的阴离子的离子符号__，C、N、O三种元素中第一电离能最大的为__(填元素符号)；CO与Ni在高温下可以生成Ni(CO)₄，Ni(CO)₄中Ni的d轨道是10电子构型，即4s轨道的两个电子也进入3d轨道，外层的s轨道和p轨道形成四个杂化轨道，这种杂化方式为__杂化。据此推测Ni(CO)₄的空间构型为__，Ni与CO之间的化学键为__。

（3）一些氧化物的熔点数据如下表所示：

表中氧化物之间熔点差异的原因为__。

（4）晶体银的晶胞如图2所示。

①晶体银的堆积方式为__。

②若N_A表示阿伏加德罗常数的值，Mg·mol^-1表示银的摩尔质量，dcm表示银原子的直径，则晶体银的密度可表示为__g·cm^-3(用含N_A、M、d的代数式表示)。

Answer

CN－ N sp3 四面体形 配位键 CO2、CO是分子晶体，CuO、MgO是离子晶体，分子晶体熔点小于离子晶体，分子晶体中相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，离子晶体中Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO键长短，MgO晶格能大，熔点高 面心立方

【解析】

⑴Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，价电子数目与铜完全相同，Cu价电子为3d104s1；

⑵CO与N2互为等电子体，N2是共用三对电子，根据价电子关系N－和O相同，同周期电离能有增大趋势，但第VA族大于第VIA族元素；Ni外层的s轨道和p轨道形成四个杂化轨道得出杂化方式，从而推出Ni(CO)4的空间构型和Ni与CO之间的化学键。

⑶表中氧化物之间熔点差异的原因为CO2、CO是分子晶体，CuO、MgO是离子晶体，M分别分析熔点大小原因。

⑷①晶体银中银在面心和顶点上；②先计算棱长，再计算一个晶胞中有银原子个数，再计算晶体银的密度。

⑴Ag在周期表中位于Cu所在副族的下一周期，价电子数目与铜完全相同，Cu价电子为3d104s1，因此基态Ag原子的价电子为4d105s1，基态Ag原子的价电子排布图为；故答案为：。

⑵CO与N2互为等电子体，N2是共用三对电子，因此则CO的电子式为，根据价电子关系N－=O，因此与CO互为等电子体的阴离子的离子符号CN－，同周期电离能有增大趋势，但第VA族大于第VIA族元素，C、N、O三种元素中第一电离能最大的为N；CO与Ni在高温下可以生成Ni(CO)4，Ni(CO)4中Ni的d轨道是10电子构型，即4s轨道的两个电子也进入3d轨道，外层的s轨道和p轨道形成四个杂化轨道，这种杂化方式为sp3杂化。据此推测Ni(CO)4的空间构型为四面体形，Ni与CO之间的化学键为配位键；故答案为：；CN－；N；sp3；四面体形；配位键。

⑶表中氧化物之间熔点差异的原因为CO2、CO是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，CuO、MgO是离子晶体，Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO键长短，MgO晶格能大，熔点高；故答案为：CO2、CO是分子晶体，CuO、MgO是离子晶体，分子晶体熔点小于离子晶体，分子晶体中相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，离子晶体中Mg2+半径比Cu2+半径小，MgO键长短，MgO晶格能大，熔点高。

⑷①晶体银中银在面心和顶点上，因此银的堆积方式为面心立方；故答案为：面心立方。

②若NA表示阿伏加德罗常数的值，Mg·mol-1表示银的摩尔质量，dcm表示银原子的直径，设棱长为a，因此，，一个晶胞中有银原子个数为，则晶体银的密度可表示为，故答案为：。