Question

【題目】銅是重要的貴重金屬，其化合物在催化劑研究和光電材料等方面應(yīng)用廣泛�；卮鹣铝袉栴}：

（1）在銅的配合物中，H2O、NH3、CO等常用作配體。

①基態(tài)Cu2+的價電子軌道表示式為_________。

②H、C、N、O元素中，元素的第一電離能最高的為_____，元素電負(fù)性由大到小的順序為________。

③水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒的形式。H3O+中O的雜化軌道類型為_____，其H－O－H鍵角_______（填“＞”或“＜”）H2O中H－O－H的鍵角。H5O2+內(nèi)部存在氫鍵，H5O2+的結(jié)構(gòu)式可表示為__________。

④Cu2Cl2·2CO·2H2O是一種配合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示：，其中每個Cu原子能與其他原子形成_________個配位鍵。

（2）CuCl結(jié)構(gòu)屬于立方晶系，其晶胞如圖所示：

①以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。則A原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_________。

②晶胞中距離每個Cu+最近的Cl－的個數(shù)為_______，若晶胞的棱長為a pm，晶體的密度為ρ g·cm－3，計算阿伏加德羅常數(shù)NA=________（列式表示）。

Answer 1

【答案】 N O＞N＞C＞H sp3 ＞ 或 3 4

【解析】

(1)①基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

②同周期第ⅡA和第ⅤA的元素第一電離能大于相鄰族元素，同周期從左到右電負(fù)性增強；

③先確定VSEPR模型，然后在確定中心原子的雜化軌道類型；一般來說，相互之間排斥力的大小為：孤電子對間的排斥力＞孤電子對與成鍵電子對間的排斥力＞成鍵電子對間的排斥力；氧原子可與氫原子形成氫鍵；

④形成配位鍵時，亞銅離子提供空軌道，氯原子提供共用電子對；

(2)①根據(jù)A原子在晶胞中的位置關(guān)系分析判斷；

②根據(jù)圖知，該晶胞中距離每個Cu+最近的Cl-的個數(shù)為4，根據(jù)晶胞密度公式ρ=進行計算。

(1)①基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9，其價電子軌道表示式為；

②同周期第ⅡA和第ⅤA的元素第一電離能大于相鄰族元素，所以第一電離能N＞O，H、C、N、O元素中，元素的第一電離能最高的為N；同周期從左到右電負(fù)性增強，所以電負(fù)性O＞N＞C＞H；

③H3O+價層電子對模型為四面體，氧原子采取sp3雜化；H2O中O原子有兩對孤對電子，H3O+中O原子有一對孤對電子，因為孤電子對間的排斥力＞孤電子對與成鍵電子對間的排斥力＞成鍵電子對間的排斥力，導(dǎo)致H3O+中HOH鍵角比H2O中HOH鍵角大；H5O2+內(nèi)部存在氫鍵，H5O2+的結(jié)構(gòu)式可表示為或；

④根據(jù)氯原子最外層電子數(shù)為7可知，氯原子可形成一對共用電子對，即氯原子形成的兩條共價鍵中只有一條為配位鍵，而X可形成三條配位鍵， 如圖所示：；

(2)①C點的原子與上平面面心的小球相連，且與頂點組成等邊三角形，故在x、y平面的投影為(，)，同理可得在z軸的投影為，則A原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)；

②根據(jù)圖知，該晶胞中距離每個Cu+最近的Cl的個數(shù)為4，氯離子的配位數(shù)是4；該晶胞中，氯原子位于晶胞的頂點和面心，氯原子的個數(shù)=8×+6×=4，銅原子位于晶胞內(nèi)部，銅原子個數(shù)=4若晶胞的棱長為a pm，則晶胞的體積V=a3 pm3= (a×10-10)3cm3，晶體的密度為ρ g·cm－3，ρ=，阿伏加德羅常數(shù)。