Question

(12分)【化學(xué)——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要用途，如金屬銅用來(lái)制造電線電纜，無(wú)水合硫酸銅可用作殺菌劑等。
（1）Cu²⁺的核外電子排布式為_(kāi)_______________。
（2）科學(xué)家通過(guò)X射線測(cè)膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如下：

①膽礬的化學(xué)式用配合物的形式表示為_(kāi)_____。
②膽礬中的空間構(gòu)型為_(kāi)________，H₂O中O原子的雜化方式為_(kāi)___________。
（3）向硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水，可生成配離子。已知的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是____________________________。
（4）N形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，N^3-的配位數(shù)是________。設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm，密度為b g/cm³，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為_(kāi)__________(用含a、b的式子表示)。

Answer 1

（1）[Ar]3d⁹
（2）①[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O   ②正四面體型    sp³
（3）F的電負(fù)性比N大，N-F成鍵電子對(duì)偏向F原子，使得氮原子上的孤對(duì)電子難與Cu²⁺形成配離子
（4）6    206/a³b

試題分析：（1）銅為29號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹，其中3d和4s軌道分別為全充滿(mǎn)和半充滿(mǎn)，故Cu²⁺的核外電子排布為[Ar]3d⁹；（2）根據(jù)膽礬的結(jié)構(gòu)示意圖可知Cu²⁺與4個(gè)H₂O中的氧原子形成配位鍵，且其中的2個(gè)水分子又與另外一個(gè)H₂O以氫鍵結(jié)合，然后再與硫酸根以氫鍵結(jié)合，故可表示為：[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O；根據(jù)圖示可知膽礬中的空間構(gòu)型應(yīng)為正四面體型，H₂O中O原子的雜化方式為sp³；（3）因?yàn)镕的電負(fù)性比N大，N-F成鍵電子對(duì)偏向F原子，使得氮原子上的孤對(duì)電子難與Cu²⁺形成配離子；（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知頂點(diǎn)位置為N^3-，楞上為Cu⁺，故N^3-的配位數(shù)是6；1個(gè)晶胞中含有3個(gè)Cu⁺和1個(gè)N^3—，故1個(gè)晶胞的質(zhì)量為206/N_A g，體積為a³ cm³，所以密度bg/cm³=206/N_A g÷a³ cm³，故N_A=206/a³b。