Question

銅是重要金屬，Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，
如CuSO₄溶液常用作電解液、電鍍液等．請(qǐng)回答以下問題：
（1）Cu位于元素周期表

 

 族．Cu²⁺的核外電子排布式為

 

．
（2）SO₄^2-的立體構(gòu)型是

 

，其中S原子的雜化軌道類型是

 

．
（3）Cu₂O的熔點(diǎn)比Cu₂S的

 

（填“高”或“低”）
（4）一種銅合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，上述晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF₂的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式應(yīng)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

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）銅是29號(hào)元素，位于周期表中第四周期，第ⅠB族，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可寫出Cu²⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，據(jù)此答題；
（2）根據(jù)SO₄^2-中心原子含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)與孤電子對(duì)個(gè)數(shù)之和確定其空間構(gòu)型和雜化方式；
（3）因?yàn)檠蹼x子的半徑小于硫離子，根據(jù)離子半徑對(duì)晶格能的影響可知，半徑越小晶格能越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，據(jù)此判斷；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如，利用均攤法計(jì)算．

解答： 解：（1）銅是29號(hào)元素，位于周期表中第四周期，第ⅠB族，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可寫出Cu²⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，
故答案為：ⅠB；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（2）SO₄^2-離子中含有4個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，所以其立體構(gòu)型是正四面體，硫原子采取sp³雜化；
故答案為：正四面體，sp³；
（3）因?yàn)檠蹼x子的半徑小于硫離子，根據(jù)離子半徑對(duì)晶格能的影響可知，半徑越小晶格能越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高，所以Cu₂O的熔點(diǎn)比Cu₂S的高，故答案為：高；
（4）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，Cu原子處于面心，所以晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)為6×

1

2

=3，Au原子處于頂點(diǎn)位置，所以晶胞中Au原子個(gè)數(shù)為8×

1

8

=1，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，則應(yīng)含有8個(gè)H，則化學(xué)式為Cu₃AuH₈，
故答案為：Cu₃AuH₈．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了離子空間構(gòu)型、雜化軌道、核外電子排布、晶胞的計(jì)算，中等難度，解題的難點(diǎn)在第（4）中對(duì)常見晶胞要熟記．