Question

【題目】中國是最早發(fā)現(xiàn)并使用青銅器的國家。司母戊鼎是迄今為止出土的世界上最大、最重的青銅禮器，享有“鎮(zhèn)國之寶”的美譽（如圖1）。

（1）Cu原子的外圍電子排布式為_______。

（2）圖2所示為第四周期某主族元素的第一至五電離能數(shù)據(jù)，該元素是_______，I3遠大于I2的原因是_______。

（3）圖3是某含銅配合物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。

①晶體中H2O和SO42-的中心原子的雜化類型為_______，試判斷H2O和SO42-的鍵角大小關系并說明原因_______。

②圖3中的氫鍵有(H2O)O—H···O(H2O)和_______。

③寫出該配合物的化學式_______。

（4）一種銅的氯化物晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。

該化合物的化學式為_______，已知P、Q、R的原子坐標分別(0，0，0)、(1，1，1)、 (，，)，若Cu原子與最近的Cl原子的核間距為a pm，則該晶體的密度計算表達式為_______。

Answer 1

【答案】 3d104s1 Ca（或鈣） Ca原子失去2個電子以后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去1個電子很困難 sp3、sp3 H2O分子鍵角小于的SO42-鍵角，因為H2O中O存在2對孤電子對而SO42-中的S不存在，孤電子對成鍵電子的斥力大于成鍵電子對成鍵電子的斥力 (H2O)O—H···O(SO42-) [Cu(H2O)4]SO4·H2O CuCl g/cm3

【解析】（1）Cu為第29號元素，原子的外圍電子排布式為：3d104s1 ；

（2）根據(jù)圖示第四周期某主族元素的第一至五電離能數(shù)據(jù)，電離能突變在第三電離能，故該元素為第四周期第IIA族元素，該元素是Ca；I3遠大于I2的原因是Ca原子失去2個電子以后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去1個電子很困難；

（3）①晶體中H2O和SO42-的價層電子對數(shù)均為4對，故中心原子的雜化類型均為sp3；H2O的鍵角小于SO42-的鍵角，因為H2O中O存在2對孤電子對而SO42-中的S沒有孤對電子，孤電子對成鍵電子的斥力大于成鍵電子對成鍵電子的斥力，故鍵角更小；

②圖3中的氫鍵有(H2O)O—H···O(H2O)和(H2O)O—H···O(SO42-)；

③該配合物中，中心離子是Cu2+，配體是水，配位數(shù)是4，陰離子是硫酸根，還有一個結(jié)晶水，故其化學式為：[Cu(H2O)4]SO4·H2O；
（4）銅的氯化物晶胞結(jié)構(gòu)中Cu占據(jù)了頂點和面心，Cl占據(jù)了體內(nèi)4個位置，故該化合物的化學式為CuCl，已知P、Q、R的原子坐標分別(0，0，0)、(1，1，1)、 (，，)，若Cu原子與最近的Cl原子的核間距為a pm，即為體對角線的四分之一，故則該晶體的邊長為： ×10-10cm，該晶胞的體積為： ×10-30cm3，一個晶胞的質(zhì)量為：g，故晶胞的密度計算表達式為： = g/cm3。