Question

【題目】銅的化合物如Cu2O、CuO、CuCl、CuSO4·5H2O、Cu(IO3)2、[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2等均有著廣泛的應(yīng)用.回答下列問題：

(1)基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為____________

(2)IO3-的空間構(gòu)型為_____________________________（用文字描述）,與SO42-互為等電子體的分子為____________

(3)配離子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，Cu2+的配位數(shù)是____________.

①乙二胺分子中N 原子軌道的雜化類型為____________.

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中含有的σ鍵的數(shù)目為____________.

(4)CuO的熔點(diǎn)比CuCl的熔點(diǎn)高,其原因是____________.

(5)Cu2O晶體結(jié)構(gòu)可能是____________ (填字母).

Answer 1

【答案】1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9 三角錐形 SiF4、CCl4等 4 sp3雜化 26 NA CuO的陰陽離子半徑小于CuCl的陰陽離子半徑，CuO陰陽離子所帶電荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大 C

【解析】

(1)基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9。

(2)IO3-中I與3個(gè)O原子形成共價(jià)鍵后，I的最外層還有一對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)形成的三個(gè)共價(jià)鍵有排斥作用，從而使結(jié)構(gòu)不對(duì)稱；尋找與SO42-互為等電子體的分子時(shí)，可將O換成F或Cl，然后再通過價(jià)電子數(shù)相等，將S替換為C或Si。

(3) 配離子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，1個(gè)H2NCH2CH2NH2與Cu2+形成2個(gè)配位鍵，從而得出配位鍵的數(shù)目。

①乙二胺分子中N 原子，除去含有一對(duì)孤對(duì)電子外，還形成了3個(gè)共價(jià)鍵。

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中，1個(gè)H2NCH2CH2NH2含有11個(gè)共價(jià)單鍵，2個(gè)H2NCH2CH2NH2含有22個(gè)共價(jià)單鍵，另外，Cu2+與N還形成了4個(gè)配位鍵，從而得出含有的σ鍵的數(shù)目。

(4)CuO的熔點(diǎn)比CuCl的熔點(diǎn)高的原因，從離子所帶電荷、離子半徑尋找答案。

(5)從離子個(gè)數(shù)比為2：1，分析三個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，從而確定Cu2O晶體結(jié)構(gòu)。

A中，頂點(diǎn)含8個(gè)分子，面心含6個(gè)分子，晶體共含4個(gè)分子；B中，頂點(diǎn)含8個(gè)黑球，面心含6個(gè)黑球，晶體內(nèi)含有4個(gè)白球，該晶體中共含4個(gè)黑球，4個(gè)白球；C中，頂點(diǎn)含8個(gè)白球，體心含1個(gè)白球，晶體內(nèi)含4個(gè)黑球，該晶體中共含有2個(gè)白球，4個(gè)黑球。

(1)基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9。答案為：1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9；

(2)IO3-中I與3個(gè)O原子形成共價(jià)鍵后，I的最外層還有一對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)形成的三個(gè)共價(jià)鍵有排斥作用，從而使結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，所以結(jié)構(gòu)為三角錐形；尋找與SO42-互為等電子體的分子時(shí)，可將O換成F或Cl，然后再通過價(jià)電子數(shù)相等，將S替換為C或Si，從而得出分子為SiF4、CCl4等。答案為：三角錐形；SiF4、CCl4等；

(3) 配離子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，1個(gè)H2NCH2CH2NH2與Cu2+形成2個(gè)配位鍵，從而得出配位鍵的數(shù)目為4。答案為：4；

①乙二胺分子中N 原子，除去含有一對(duì)孤對(duì)電子外，還形成了3個(gè)共價(jià)鍵，從而得出N原子軌道的雜化類型為sp3雜化。答案為：sp3雜化；

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中，1個(gè)H2NCH2CH2NH2含有11個(gè)共價(jià)單鍵，2個(gè)H2NCH2CH2NH2含有22個(gè)共價(jià)單鍵，另外，Cu2+與N還形成了4個(gè)配位鍵，由此得出1個(gè)[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+含有的σ鍵的數(shù)目為26個(gè)，從而得出1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，含26 NA個(gè)σ鍵。答案為：26 NA；

(4)CuO的熔點(diǎn)比CuCl的熔點(diǎn)高，原因是CuO的陰陽離子半徑小于CuCl的陰陽離子半徑，CuO陰陽離子所帶電荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大。答案為：CuO的陰陽離子半徑小于CuCl的陰陽離子半徑，CuO陰陽離子所帶電荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大；

(5)從離子個(gè)數(shù)比為2：1，分析三個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，從而確定Cu2O晶體結(jié)構(gòu)為C(黑球與白球的個(gè)數(shù)比為2：1)。答案為：C。