Question

【題目】過渡金屬元素如Fe、Mn、Cu、Ni可用作很多反應的催化劑，在室溫下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化，回答下列問題：

（1）基態銅原子的核外電子排布式是___，第四周期元素中，基態原子未成對電子數最多的元素是____（填元素符號）

（2）C、H、O、Fe四種元素的電負性由大到小的順序是____

（3）常溫下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO等

①CH3OH和HCHO的沸點分別是64.7℃、-19.5℃，其主要原因是____

②CH4、HCHO的鍵角較大的是___，原因是______

（4）Cu2+可與乙二胺（NH2CH2CH2NH2，簡寫為en）形成配合物，化學式為Cu(en)22+，乙二胺中與Cu2+形成配位鍵的原子是___（填元素符號），該配合物的配位數是__

（5）Cu晶胞結構如圖所示，已知銅原子半徑為apm，阿伏加德羅常數用NA表示，則銅晶體的密度為____g/cm3（寫出計算表達式）

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1 Cr O、C、H、Fe CH3OH含有分子間氫鍵 HCHO CH4中C的雜化形式為sp3，鍵角為109°29′，而HCHO中C的雜化形式為sp2，鍵角約為120° N 4 或

【解析】

（1）基態銅原子為第29號元素；第四周期元素中，基態原子未成對電子數最多價電子排布式為3d54s1；

（2）同周期中原子序數越大電負性越強，同主族原子序數越大電負性越小；

（3）①分子間的作用力越強熔沸點越高；

②根據中心原子的雜化方式確定其鍵角；

（4）乙二胺中的N原子可提供孤電子對，形成配位鍵，一個乙二胺分子中含有2個N原子，則與銅離子形成4條配位鍵；

（5）根據銅晶胞的結構，銅原子在晶體的頂點和面心，根據ρ=m/V計算；

（1）基態銅原子為第29號元素，其核外電子排布式是[Ar]3d104s1；第四周期元素中，基態原子未成對電子數最多價電子排布式為3d54s1，為Cr；

（2）同周期中原子序數越大電負性越強，同主族原子序數越大電負性越小，則電負性由大到小的順序是O、C、H、Fe；

（3）①甲醇分子間存在氫鍵和分子間作用力，而甲醛分子間只存在分子間作用力，作用力越強熔沸點越高；

②甲烷中C原子的雜化方式為sp3雜化，鍵角為109°29′,而甲醛中C的雜化方式為sp2雜化，鍵角為120°；

（4）乙二胺中的N原子可提供孤電子對，形成配位鍵，一個乙二胺分子中含有2個N原子，則與銅離子形成4條配位鍵；

（5）根據銅晶胞的結構，銅原子在晶體的頂點和面心，則原子個數為8×1/8+6×1/2=4，面對角線為4a pm，則棱長為2a pm，ρ=m/V=或。