Question

【題目】氧化亞銅(Cu2O)可用于陶瓷、固體整流器，可用下列反應(yīng)制備：2(CuSO4H2O) Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O。回答下列問題：

(1)Cu2O中基態(tài)銅的離子的價層電子排布圖為________________。上述反應(yīng)中，電負性最大的元素是________________（填元素符號)

(2)元素Cu和Ni相鄰，其第一、二電離能數(shù)據(jù)如表所示：

	I1/(kJ/mol)	I2/(kJ/mol)
Ni	737.1	1753.0
Cu	745.5	1957.9

銅的第一、二電離能都比鎳對應(yīng)的高，其原因除了銅的核電荷數(shù)比多，對外電子的吸外力大外，還有一個原因是________。

(3)已知H2SO4的結(jié)構(gòu)式如圖所示,上述反應(yīng)中：

①在上述產(chǎn)物中，VSEPR模型與SO42-相同的是________(填化學式)

②SO3分子的立體構(gòu)型是________________，寫出一種與SO3互為等電子體的離子：________（填離子符號)

(4)Cu2+、Cu+與CN-、OH-、NH3、H2O等組成多種配離子。[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+配位數(shù)為________。

(5)銅元素和氧元組成一種晶體M，M的晶胞如圖所示。

已知：NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，M晶體密度為dgcm-3。M的晶胞中Cu+、Cl-個數(shù)比為________，晶胞參數(shù)為________pm(用含d和NA的代數(shù)式表示)。(用含d和NA的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】 O 基態(tài)銅的價層電子排布式為3d104s1，Cu+價層電子排布式為3d10，價電子處于充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比鎳的第一、二電離能高 H2O 平面三角形 NO3-、CO32- 4 1：1

【解析】

(1) Cu2O中基態(tài)銅的離子為Cu+價層電子排布式為3d10；根據(jù)電負性的周期律判斷；

(2)基態(tài)銅的價層電子排布式為3d104s1，Cu+價層電子排布式為3d10，價電子處于充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)；

(3)①根據(jù)價層電子互斥理論判斷；

②SO3分子無孤電子對，3條鍵；SO3互為等電子體的離子為NO3-、CO32-；

(4)[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空軌道，4個NH3中的N原子提供孤電子對，形成4條配位鍵；

(5)根據(jù)晶胞的均攤法計算。

(1)基態(tài)銅的價層電子排布式為3d104s1，Cu2O中基態(tài)銅的離子為Cu+價層電子排布式為3d10，其價層電子排布圖為；上述反應(yīng)中，含有Cu、S、O、H，則電負性最強的為O；

(2)Cu比鎳含有的電荷數(shù)多，對電子的吸引力強，且基態(tài)銅的價層電子排布式為3d104s1，Cu+價層電子排布式為3d10，價電子處于充滿、半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，比鎳的第一、二電離能高；

(3)①根據(jù)硫酸的結(jié)構(gòu)，SO42-根離子4條鍵，無孤電子對，VSEPR模型為正四面體，SO2孤電子對=(6-2×2)=1，2條鍵，為sp2雜化，VSEPR模型為平面三角形，同理，SO3的VSEPR模型為平面三角形，H2O的VSEPR模型為正四面體；

②SO3分子無孤電子對，3條鍵，立體構(gòu)型為平面三角形；與SO3互為等電子體的離子為NO3-、CO32-；

(4)[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空軌道，而4個NH3中的N原子提供孤電子對，形成4條配位鍵，則配位數(shù)為4；

(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖，Cu+在晶胞內(nèi)，個數(shù)=4，Cl-在頂點和面心，個數(shù)=8×+6×=4，Cu+、Cl-個數(shù)比為1：1；d==，則l3=，l=。