Question

【題目】工業(yè)上常利用銅萃取劑，使溶液中的Cu2+富集進(jìn)入有機(jī)相，再經(jīng)過進(jìn)一步的反萃取實(shí)現(xiàn)金屬銅的沉積、再生，銅萃取劑富集Cu2+的原理如下:

（1）基態(tài)銅原子所失去的第一個(gè)電子所占據(jù)的能層符號(hào)是______，價(jià)銅離子的簡化電子排布式為_________。

（2）銅萃取劑中所含元素的電負(fù)性由大到小順序?yàn)?/span>______，N原子以_____雜化軌道與O原子形成σ鍵。

（3）銅萃取劑與Cu2+形成的配合物在水相的溶解度______有機(jī)相的溶解度(填“>”、“<”、“=”)，該配合物晶體類型為_____ 。

（4）某學(xué)生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實(shí)驗(yàn):CuSO4溶液藍(lán)色沉淀沉淀溶解。寫出藍(lán)色沉淀溶于氨水的離子方程式_________；沉淀溶解后溶液中的陽離子內(nèi)存在的化學(xué)健類型有________。

（5）銅的一種氯化物的晶胞如圖所示，該氯化物的化學(xué)式_____，Cu和Cl之間最短距離為460.0pm，則晶體密度為______g/cm3。(列式表示)

Answer 1

【答案】 N [Ar]3d9 O>N>C>H sp2雜化 ＜ 分子晶體 Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O或Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH- 共價(jià)鍵、配位鍵 CuCl

【解析】（1）銅的原子序數(shù)為29，則核外電子數(shù)為29，電子排布式為[Ar]3d10 4s1，基態(tài)銅原子所失去的第一個(gè)電子是4s上的電子，所占據(jù)的能層符號(hào)是N，Cu原子失去4s、3d能級(jí)的一個(gè)電子形成Cu2+，所以Cu2+的簡化電子排布式為[Ar]3d9。本題正確答案為：N； [Ar]3d9；

（2）同周期自左向右電負(fù)性增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性：O>N>C>H；分子中N原子形成2個(gè)σ鍵，含有一對孤電子對與Cu2+形成配位鍵，N原子采取sp2雜化，N原子以sp2雜化軌道與O原子形成σ鍵。

（3）由于銅萃取劑形成分子內(nèi)氫鍵，使溶解度減小，所以銅萃取劑與Cu2+形成的配合物在水相的溶解度小于有機(jī)相的溶解度；該配合物難溶于水、易溶于有機(jī)溶劑，應(yīng)屬于分子晶體。

（4）CuSO4溶液滴入氨水生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，氫氧化銅又溶于過量氨水生成氫氧化四氨合銅，離子方程式為Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O；沉淀溶解后溶液中的陽離子[Cu(NH3)4]2+，NH3分子中含有共價(jià)鍵，NH3與Cu2+之間形成配位鍵。本題答案為：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O或Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42++2OH- ；共價(jià)鍵、配位鍵；

（5）該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為4，氯離子個(gè)數(shù)=8×+6×=4,所以化學(xué)式為CuCl,兩種微粒間最短距離為460.0pm，晶胞體對角線長度為4×460.0pm=4×460.0×10-10cm，晶胞棱長為×4×460.0×10-10cm，晶胞質(zhì)量為4×（64+35.5）/NAg,則晶胞的密度為：ρ=m/V=g/cm3。本題答案為：。