Question

銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域中都有重要的用途．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等，其制備方法如圖1所示：

①NH₄CuSO₃中金屬陽(yáng)離子的核外電子排布式為

 

．N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)?div id="f8kowow" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

 （填元素符號(hào)）．
②Cu（NH₃）₄SO₄中所含的化學(xué)鍵有

 

．
（2）銅錳氧化物（CuMn₂O₄）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（3）氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無(wú)限長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)（如圖2所示），a位置上Cl原子的雜化軌道類(lèi)型為

 

．已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，則另一種化合物的化學(xué)式為

 

．

（4）Cu₂O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示，該晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，則Cu₂O的密度為

 

g?cm^-3（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值）．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,化學(xué)鍵,“等電子原理”的應(yīng)用,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)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）①先判斷金屬離子的化合價(jià)，再根據(jù)根據(jù)核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)，注意3d能級(jí)的能量大于4s能級(jí)的能量，失電子時(shí)，先失去最外層上的電子；根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律比較其大��；
②陰陽(yáng)離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價(jià)鍵，配合物中存在配位鍵；
（2）氮?dú)夂虲O互為等電子體，因此CO中也含有三鍵；
（3）a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，據(jù)此判斷；一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價(jià)，故另一種化合物中銅為+1價(jià)，CuCl₃原子團(tuán)的化合價(jià)為-2，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；
（4）一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Cu、2個(gè)O，可計(jì)算出一個(gè)晶胞的質(zhì)量，根據(jù)密度公式求算即可．

解答： 解：（1）①銅是29號(hào)元素，根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，該原子失去一個(gè)電子時(shí)，生成亞銅離子，失去的電子是最外層電子，所以亞銅離子的基態(tài)的電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰． 元素周期律中，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互換，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以其第一電離能大小為N＞O＞S，
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；N＞O＞S；
②[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根離子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在離子鍵，N原子和銅原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價(jià)鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；
故答案為：共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；
（2）氮?dú)夂虲O互為等電子體，因此CO中也像氮?dú)夥肿右粯雍�有三鍵，CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，
故答案為：C≡O(shè)；
（3）a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類(lèi)型為：sp³，
一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價(jià)，故另一種化合物中銅為+1價(jià)，CuCl₃原子團(tuán)的化合價(jià)為-2，其化學(xué)式為：K₂CuCl₃，
故答案為：sp³；K₂CuCl₃；，
（4）一個(gè)晶胞中含有Cu個(gè)數(shù)為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，O原子為2個(gè)，因此一個(gè)晶胞的質(zhì)量為：

144×2

NA

g，因此密度ρ=

114×2 NA

a3

g/cm³=

288

NA?a3

g/cm³，
故答案為：

288

NA?a3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)中電子排布式、化學(xué)鍵、等電子體、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，其中計(jì)算是難點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難度中等．