Question

【題目】銅及其化合物的用途非常廣泛，回答下列問題：

(1)銅原子有 _____種不同運動狀態(tài)的電子，亞銅離子的價電子排布式為：_____。

(2)銅能與類鹵素(CN)2 反應(yīng)生成 Cu(CN)2，1 mol (CN)2 分子中含有π鍵的數(shù)目為____，C、N 兩元素可形成的離子 CN－，該離子的結(jié)構(gòu)式為_____,請寫出 CN－的一種等電子體_____(寫化學(xué)式)。

(3)CuCl2 溶液與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配離子[Cu(En)2 ]2＋(En 是乙二胺的簡寫)，結(jié)構(gòu)如圖所示

已知配合物的中心粒子的配位數(shù)指配位原子總數(shù),則 Cu2+的配位數(shù)為_________， 該配離子中所含的非金屬元素的電負性由小到大的順序是_____；乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為____，乙二胺(En)和三甲胺 [N(CH3)3 ]均屬于胺類，相對分子質(zhì)量相近，但乙二胺的沸點卻比三甲胺的沸點高得多，其原因是：_____。

(4)某 M 原子的外圍電子排布式為 3s23p5，銅與 M 形成化合物的晶胞如圖所示

①已知銅和 M 的電負性分別為 1.9 和 3.0，則銅與 M 形成的該種化合物屬于__________(填“離子”或“共價”)化合物，其化學(xué)式為__________。

②銅和形成的晶體中每個 M 原子周圍最近等距的銅原子數(shù)目為_____。

③已知該晶體的晶胞參數(shù)(即立方體晶胞的棱長)為 acm，則該晶體中兩個相距最近的 M 原子之間的核間距為_____pm。

Answer 1

【答案】29 3d10 4NA [CN]－ CO(或N2) 4 H<C<N sp3 乙二胺分子間能形成氫鍵，而三甲胺分子間不能形成氫鍵 共價 CuCl 4

【解析】

(1)一個電子就是一種運動狀態(tài)，銅原子是29個電子，電子排布式為[Ar]3d104s1。

(2)(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，C、N 兩元素可形成的離子CN－，根據(jù)價電子C2=N－ = O，寫與CN－的一種等電子體。

(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)得到Cu2+的配位數(shù)，同周期電負性從左到右逐漸增大，乙二胺分子中氮原子價層電子對數(shù)為4，乙二胺存在分子間氫鍵，熔沸點高。

(4)①從外圍電子排布式為 3s23p5得到，電負性之差為1.1，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析得到晶胞中含有Cu、Cl個數(shù)；②以右側(cè)面面心分析Cl與周圍最近等距的銅原子數(shù)目；③晶體中兩個相距最近的M 原子之間的核間距即為面對角線一半。

(1)一個電子就是一種運動狀態(tài)，銅原子是29個電子，因此銅原子有29種不同運動狀態(tài)的電子，電子排布式為[Ar]3d104s1，亞銅離子的價電子排布式為：3d10；故答案為：29；3d10。

(2)銅能與類鹵素(CN)2反應(yīng)生成Cu(CN)2，(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，1 mol(CN)2分子中含有π鍵的數(shù)目為4NA，C、N 兩元素可形成的離子CN－，該離子的結(jié)構(gòu)式為[CN]－，價電子C2=N－ = O，與CN－的一種等電子體CO或N2；故答案為：4NA；[CN]－；CO(或N2)。

(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)得到Cu2+的配位數(shù)為4，同周期電負性從左到右逐漸增大，因此該配離子中所含的非金屬元素的電負性由小到大的順序是H＜C＜N；乙二胺分子中氮原子價層電子對數(shù)為4，因此軌道的雜化類型為sp3，乙二胺(En)和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺類，相對分子質(zhì)量相近，但乙二胺的沸點卻比三甲胺的沸點高得多，其原因是乙二胺存在分子間氫鍵，熔沸點高；故答案為：4；H＜C＜N；sp3；乙二胺分子間能形成氫鍵，而三甲胺分子間不能形成氫鍵。

(4)①M原子的外圍電子排布式為 3s23p5，M為Cl，銅和Cl的電負性分別為1.9和3.0，電負性之差為1.1，因此銅與Cl形成的該種化合物屬于共價化合物，該晶胞中含有4個Cu，4個Cl，因此化學(xué)式為CuCl；故答案為：共價；CuCl。

②以右側(cè)面面心分析Cl與周圍最近等距的銅原子數(shù)目有4個；故答案為：4。

③已知該晶體的晶胞參數(shù)(即立方體晶胞的棱長)為acm，則該晶體中兩個相距最近的M 原子之間的核間距即為面對角線一半，則為pm；故答案為：。