【題目】【選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】銅元素可形成多種重要化合物;卮鹣铝袉栴}:

(1)銅元素位于元素周期表中的_____區(qū),其基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為_________。

(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液,該溶液可用于溶解纖維素。

①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。

②在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_________

③除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>________

④NF3與NH3的空間構(gòu)型相同,中心原子的軌道雜化類型均為_________。但NF3不易與Cu2+形成化學(xué)鍵,其原因是_______________。

(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導(dǎo)材料的晶胞(長(zhǎng)方體)如圖所示。

①該物質(zhì)的化學(xué)式為__________。

②已知該晶胞中兩個(gè)Ba2+的間距為cpm.則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為_____個(gè),二者的最短距離為_______pm。(列出計(jì)算式即可,下同)

③設(shè)該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為______g·cm-3。

【答案】 ds 正四面體 配位鍵 N Cu<H<N<O sp3 F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子 HgBa2CuO4 4

【解析】(1)Cu是29號(hào)元素,原子核外電子數(shù)為29,位于元素周期表中的ds區(qū)。Cu基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1,價(jià)電子排布式為:3d104s1,價(jià)電子排布圖為:。

故答案為:ds;;

2SO42-中S原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4,離子空間構(gòu)型為正四面體。

故答案為:正四面體;

②Ni2+提供空軌道,NH3中N原子含有孤電子對(duì),二者之間形成配位鍵。

故答案為:配位鍵;N;

③非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,同周期主族元素從左至右電負(fù)性增強(qiáng),故電負(fù)性H<N<O,Cu為金屬元素,吸引電子的能力非常弱,故電負(fù)性最弱。故電負(fù)性大小順序?yàn)椋?/span>Cu<H<N<O。

故答案為:Cu<H<N<O;

④NH3中N原子雜化軌道數(shù)為(5+3)÷2=4,采取sp3雜化方式;F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子

故答案為:sp3;F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子。

(3)①該晶胞中Ba原子個(gè)數(shù)=2;Hg原子個(gè)數(shù)=8×=1;Cu原子個(gè)數(shù)=4×=1;O原子的個(gè)數(shù)=8×+4×=4,故化學(xué)式為HgBa2CuO4;

故答案為:HgBa2CuO4;

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖知,以下面的Ba2+為例,周圍距離最近且等距離的分布在下底面的4個(gè)頂點(diǎn)上,所以距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為4個(gè)。Ba2+離下底面面心的距離為 pm,設(shè)Ba2+Hg+的最短距離為x,則有x2=()2+2,解得x= pm.

故答案為:

③該晶胞的質(zhì)量= ,體積=a2b pm3= a2b (10-10cm)3= a2b×10-30cm3所以該晶體的密度= 。

故答案為:

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則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的條件為_______________,原因?yàn)?/span>_______________。

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