Question

【題目】銅是生活中常見的金屬，銅及其化合物在不同環境中能呈現出不同的顏色：

回答下列問題：

（1）Cu基態核外電子排布式為___；科學家通過X射線測得Cu(H2O)4SO4·H2O結構示意圖可簡單表示如圖：

圖中虛線表示的作用力為___。

（2）已知Cu+(SCN)2Cu+(SCN)2，1mol(SCN)2分子中含有的π鍵數目為___，寫出2個與SCN-互為等電子體的分子的化學式___。

（3）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，其原因是___，反應的化學方程式為___。

（4）在Cu(H2O)4SO4·H2O晶體中，[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結構，則呈正四面體結構的原子團是___，其中心原子的雜化軌道類型是___。

（5）已知Cu的晶胞結構如圖所示，銅原子的配位數為___，又知晶胞邊長為3.61×10-8cm，則Cu的密度為___ (保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1 配位鍵、氫鍵 4NA CO2、CS2(其他答案正確即可) 過氧化氫為氧化劑，氨與銅離子形成配離子，兩者相互促進使反應進行 Cu + H2O2 + 4NH3·H2O = Cu(NH3)4(OH)2+4H2O SO42 sp3 12 9.04g·cm3

【解析】

⑴Cu是29號元素，寫出基態核外電子排布式；Cu2+與H2O中O之間是配位鍵，O提供孤對電子，H···O之間是分子間氫鍵。

⑵根據(SCN)2的結構式為N≡C—S—S—C≡N計算π鍵數目；根據價電子數S = O =N－分析，書寫與SCN－互為等電子體的分子的化學式。

⑶金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能相互促進，其中過氧化氫為氧化劑，氨與銅離子形成配離子，兩者相互促進使反應進行，再書寫方程式。

⑷計算硫酸根的價層電子對數，得出中心原子的雜化軌道類型和結構。

⑸已知Cu的晶胞結構如圖所示，Cu是面心立方，計算晶胞中Cu的個數和根據公式計算Cu的密度。

⑴Cu是29號元素，其基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；科學家通過X射線測得Cu(H2O)4SO4·H2O結構示意圖可簡單表示如圖：Cu2+與H2O中O之間是配位鍵，O提供孤對電子，H···O之間是分子間氫鍵；故答案為：1s22s22p63s23p63d104s1；配位鍵、氫鍵。

⑵(SCN)2的結構式為N≡C—S—S—C≡N，因此1mol(SCN)2分子中含有的π鍵數目為4NA，根據價電子數S = O =N－分析，與SCN－互為等電子體的分子的化學式CO2、CS2；故答案為：4NA；CO2、CS2(其他答案正確即可)。

⑶金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能相互促進，其中過氧化氫為氧化劑，氨與銅離子形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為Cu + H2O2 + 4NH3·H2O = Cu(NH3)4(OH)2+4H2O；故答案為：過氧化氫為氧化劑，氨與銅離子形成配離子，兩者相互促進使反應進行；Cu + H2O2 + 4NH3·H2O = Cu(NH3)4(OH)2+4H2O。

⑷在Cu(H2O)4SO4·H2O晶體中，[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結構，S與四個O形成4個共價鍵，孤對電子數=，因此價層電子對數為4對，中心原子的雜化軌道類型為sp3雜化，呈正四面體結構；故答案為：SO42；sp3。

⑸已知Cu的晶胞結構如圖所示，Cu是面心立方，因此銅原子的配位數為12，又知晶胞邊長為3.61×10-8cm，晶胞中Cu的個數為，則Cu的密度為 ；故答案為：12；9.04g·cm3。