Question

【題目】銅的相關(guān)化合物在化工、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）基態(tài)Cu原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是___________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為__________；Cu2+價(jià)層電子的電子排布圖為___________。

（2）離子晶體中Cu2O熔點(diǎn)比Cu2S熔點(diǎn)高，其原因是___________________________。

（3）Cu可與N、S，O等元素形成化合物，N、S、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______________；在Cu的催化作用下，乙醇可被氧化為乙醛，乙醛分子中碳原子的雜化方式是________________。

（4）1mo[Cu(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數(shù)目為___________。

（5）Cu與N所形成的某種晶體的立方晶胞如圖所示，其晶胞參數(shù)為anm。該晶體的化學(xué)式為___________，晶體的密度為___________g·cm－3(列出計(jì)算式即可，用NA表示阿伏加德羅常數(shù))。

Answer 1

【答案】N 球形 Cu2O與Cu2S相比，陽(yáng)離子相同、陰離子所帶的電荷數(shù)也相同，但O2-半徑比S2-半徑小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高 N>O>S sp3 sp2 20NA Cu3N 2.06×1023/(NA×a3)

【解析】

（1）根據(jù)基態(tài)Cu原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d104s1，以此確定；

（2）離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，熔點(diǎn)越高；

（3）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但N元素的最外層電子處于半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以它的第一電離能高于同周期相鄰的元素；乙醛分子中甲基上碳原子含有4個(gè)σ鍵，醛基上的碳原子含有3個(gè)σ鍵，所以甲基中的碳原子采用sp3雜化，醛基中的碳原子采用sp2雜化；

（4）1個(gè)配離子中，4個(gè)N與Cu2+形成4條σ鍵，N、H間形成3×4=12條，共16條，1mol[Cu（NH3）4]2+中σ鍵的物質(zhì)的量16mol，數(shù)目為16NA；1個(gè)SO42-中含有4條σ鍵，則1molSO42-中含有4molσ鍵，數(shù)目為4NA；因此1mo[Cu(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數(shù)目為20NA；

（5）晶胞中，頂點(diǎn)微粒是8個(gè)晶胞共用，棱上微粒是四個(gè)晶胞共用，面上微粒是兩個(gè)晶胞共用；計(jì)算出一個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積，即可計(jì)算密度；

（1）基態(tài)Cu原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d104s1，最高能層的符號(hào)是N，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形；Cu2+價(jià)層電子的電子排布圖為；

答案： N 球形

（2）由于氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑，所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵，所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高；

答案： Cu2O與Cu2S相比，陽(yáng)離子相同、陰離子所帶的電荷數(shù)也相同，但O2-半徑比S2-半徑小，所以Cu2O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高

（3）同一主族中，從上向下，元素第一電離能逐漸減小，同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但N元素的最外層電子處于半滿狀態(tài)，是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以它的第一電離能高于同周期相鄰的元素，所以N、O、S四種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>S<O<N；乙醛分子中甲基上碳原子含有4個(gè)σ鍵，醛基上的碳原子含有3個(gè)σ鍵，所以甲基中的碳原子采用sp3雜化，醛基中碳原子采用sp2雜化；

答案：N>O>S sp3 sp2

（4）1個(gè)配離子中，4個(gè)N與Cu2+形成4條σ鍵，N、H間形成3×4=12條，共16條，1mol[Cu（NH3）4]2+中σ鍵的物質(zhì)的量16mol，數(shù)目為16NA；1個(gè)SO42-中含有4條σ鍵，則1molSO42-中含有4molσ鍵，數(shù)目為4NA；因此1mo[Cu(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數(shù)目為20NA；

答案：20NA

（5）1個(gè)晶胞中含有Cu：12×1/4=3，含有N：8×1/8=1，該晶體的化學(xué)式為Cu3N；1個(gè)晶胞的質(zhì)量為=，1個(gè)晶胞的體積為（a×10-7）3cm3，因此密度為=2.06×1023/(NA×a3)；

答案：Cu3N 2.06×1023/(NA×a3)