Question

卟吩易與金屬離子配位形成金屬配合物，卟吩可由甲醛（HCHO）與吡咯[結(jié)構(gòu)式如圖（a）所示]合成．
（1）甲醛分子中碳原子軌道雜化類型為

 

，HCHO空間構(gòu)型為

 

（用文字描述）．
（2）1mol吡咯中σ鍵數(shù)目為

 

．
（3）卟吩分子內(nèi)存在氫鍵，在圖（b）中用（…）畫出氫鍵結(jié)構(gòu)．
（4）卟吩銅是一種配合物．
①Cu²⁺基態(tài)時(shí)核外電子排布式為

 

．
②在圖（c）中畫出卟吩銅中Cu²⁺與N原子間的化學(xué)鍵．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,原子核外電子排布,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）利用甲醛中的成鍵來(lái)分析碳原子的雜化類型；利用雜化類型來(lái)分析空間結(jié)構(gòu)；
（2）共價(jià)單鍵是σ鍵，共價(jià)三鍵中含有2個(gè)π鍵1個(gè)σ鍵，共價(jià)雙鍵中含有1個(gè)σ鍵1個(gè)π鍵；
（3）含F(xiàn)、O、N元素的物質(zhì)中分子內(nèi)或分子之間能形成氫鍵，卟吩分子內(nèi)存在N元素，1個(gè)氮原子有1個(gè)孤電子對(duì)，以此來(lái)解答；
（4）①Cu的原子序數(shù)為29，價(jià)電子排布為3d¹⁰4s¹；②Cu²⁺含有空軌道，N原子含有孤對(duì)電子，可形成配位鍵．

解答： 解：（1）甲醛分子中含有碳氧雙鍵，1個(gè)甲醛分子中含有2個(gè)碳?xì)洇益I，1個(gè)碳氧σ鍵，共有3個(gè)σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp²雜化，因甲醛中碳原子采取sp²雜化，則分子的空間構(gòu)型為平面三角形，
故答案為：sp²；平面三角形；　
（2）吡咯分子式為：C₄H₅N，1個(gè)分子中存在1個(gè)C-C、2個(gè)C-N，2個(gè)C=C，4個(gè)C-H，1個(gè)N-H，含有10個(gè)σ鍵，
故答案為：10 mol（或10×6.02×10²³）；
（3）因N的電負(fù)性較大，則卟吩分子內(nèi)存在氫鍵，1個(gè)氮原子有1個(gè)孤電子對(duì)，與1個(gè)氫形成分子內(nèi)氫鍵，結(jié)構(gòu)如圖：，
故答案為：；
（4）①Cu的原子序數(shù)為29，價(jià)電子排布為3d¹⁰4s¹，則基態(tài)Cu²⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹或[Ar]3d⁹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹或[Ar]3d⁹；　
②Cu²⁺含有空軌道，1個(gè)氮原子有1個(gè)孤電子對(duì)，可形成配位鍵，配離子中1個(gè)Cu²⁺與4個(gè)N形成配位鍵，可表示為：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，較為綜合，涉及電子排布式的書寫、晶胞的結(jié)構(gòu)、雜化類型的判斷等知識(shí)，是對(duì)學(xué)生分析、思維能力的考查，注意配合物卟吩銅中Cu²⁺與N原子間的化學(xué)鍵，題目難度中等．