中国科学院研究员马大为以氨基酸铜的络合物为催化剂实现了碳氮键的高效构筑，为含苯胺...

中国科学院研究员马大为以氨基酸铜的络合物为催化剂实现了碳氮键的高效构筑，为含苯胺片段的药物及材料的合成提供了一种简便、实用的方法，马大为借助这一研究也获得了“未来科学大奖物质科学奖”。如图是一种氨基酸铜的络合物的结构简式。回答下列问题：

（1）基态铜原子的最外层电子所处的原子轨道的形状为___________，某同学查阅资料发现铜有+3价，则基态的Cu3＋价电子排布式为___________。

（2）Cu、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________（用元素符号表示）；该氨基酸铜中碳原子的杂化方式为___________；1mol氨基酸铜中含有的π键数目为___________NA。

（3）N、O元素可形成多种微粒，的空间构型为___________，写出一种与互为等电子体的分子的化学式：___________。

（4）铜晶体晶胞是面心立方晶胞，铜原子的配位数为___________。

（5）铜元素与氮元素形成的一种晶体的立方晶胞如图所示，该晶体的化学式为___________，两个最近的氮原子之间的距离为anm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为___________g/cm3（用含a、NA的代数式表示）。

球形 3d8 N>O>C>Cu sp2、sp3 2 正四面体形 CCl4（合理均可） 12 Cu3N 【解析】（1）基态铜原子的最外层电子所处的原子轨道为4s，据此写其形状，铜原子序数为29，据此写基态的Cu3＋价电子排布式；（2）按第一电离能的规律写Cu、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序；按氨基酸铜中碳原子是单键还是双键确定其杂化方式并计算1mol氨基酸铜中含有的π键数目；（3）用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论确定的空间构型、并写出一种等电子体；（4）按铜晶体晶胞是面心立方晶胞模型求铜原子的配位数；（5）用均摊法计算如图所示晶体的化学式，通过计算晶胞质量、晶胞体积计算晶胞密度，也就是； (1)Cu为29号元素，最外层为4s电子，s原子轨道呈球形；基态Cu3+的价电子排布式为3d8；故答案为：球形；3d8； (2)N的2p轨道为半充满结构，故N的第一电离能比C和O大，Cu为金属，第一电离能最小，故第一电离能：N>O>C>Cu；该氨基酸铜中含有双键的碳原子杂化方式为sp2，以单键连接其它原子的杂化方式为：sp3；C=O中有一个π键，故1mol氨基酸铜含有2molπ键，故答案为：N>O>C>Cu；sp2、sp3；2； (3) 中N的杂化轨道数，采用sp3杂化，空间构型为正四面体形；CCl4与原子总数相同，价电子总数相同，互为等电子体，故答案为：正四面体形；CCl4； (4)铜晶体为面心立方结构，每个铜原子距离最近的铜原子数为12，配位数为12；故答案为：12； (5)每个晶胞含有Cu：，含有N：，故晶体的化学式为Cu3N，每个晶胞的质量，晶胞的体积，故晶胞的密度；故答案为：Cu3N；。

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考点分析：

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二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色气体，易溶于水，在混合气体中的体积分数大于10％就可能发生爆炸，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题：

（1）根据文献资料，用NaClO3和双氧水在酸性条件下可制得ClO2。某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。

①通入氮气的主要作用有2个，一是可以起到搅拌作用，二是____________。

②装置B的作用是____________。

③装置A用于生成ClO2气体，其中H2O2的作用是____________。

（2）测定装置C中ClO2溶液的浓度：取10.00mLC中溶液于锥形瓶中，加入足量H2SO4酸化的KI溶液（ClO2还原为Cl-），然后加入____________作指示剂，用0.1000mol·L－1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2＝2I－+），消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是____________，C中ClO2溶液的浓度是____________mol·L－1。