Question

銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應用于電氣、機械制造、國防等領域。請回答下列問題：

（1）青銅的主要組成元素是銅元素和錫元素，請寫出錫原子的價電子排布式           。

（2）向硫酸銅溶液里滴加氨水至過量，再加入乙醇，析出晶體，此物質中含有的化學鍵類型為          ，SO^2—₄的立體構型是          ，其中S原子的雜化軌道類型是         。

（3）N、O、F三種元素的電負性由大到小的順序為     ，Cu₂O的熔點高于Cu₂S，請解釋原因：                          。

（4）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，反應的化學方應程式為                      。

（5）用晶體的x射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數。對金屬銅的測定得到以下結果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361pm。又知銅的密度為9.00g．cm^-3，據此計算阿伏加德羅常數為            [列式并計算，結果用科學記數法表示，保留兩位小數，己知Ar（Cu）=63.6]。

 

Answer 1

【答案】

（1）5s²5p²（2分）

（2）離子鍵、共價鍵、配位健（2分）  正四面體（1分）  sp³雜化（1分）

（3）F＞O＞N（2分）  Cu₂O、Cu₂S都是離子晶體，O^2－半徑比S^2－半徑小，陰陽離子的核間距小，晶格能大，熔點高（2分）

（4）Cu＋H₂O₂＋4NH₃＝[Cu(NH₃)₄](OH)₂（2分）

（5）N_A＝＝6.01×10²³mol^－1（3分）

【解析】

試題分析：（1）Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族，所以根據構造原理可知，錫原子的價電子排布式是5s²5p²。

（2）向硫酸銅溶液里滴加氨水至過量，再加入乙醇，析出晶體，該晶體是[Cu(NH₃)₄]SO₄，屬于配位化合物，含有的化學鍵是離子鍵、共價鍵、配位健。根據價層電子對互斥理論可知，SO^2—₄中S原子含有的孤對電子對數＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以SO^2—₄的立體構型是正四面體，其中S原子的雜化軌道類型是sp³雜化。

（3）非金屬性越強，電負性越大，所以N、O、F三種元素的電負性由大到小的順序為F＞O＞N。由于Cu₂O和Cu₂S都是離子晶體，O^2－半徑比S^2－半徑小，陰陽離子的核間距小，晶格能大，所以Cu₂O的熔點高于Cu₂S。

（4）銅具有還原性，雙氧水具有氧化性，而銅離子極易與氨氣形成配位健，所以銅可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，反應的化學方應程式為Cu＋H₂O₂＋4NH₃＝[Cu(NH₃)₄](OH)₂。

（5）晶胞為面心立方最密堆積，則晶胞中銅原子的個數是8×＋6×＝4。晶胞的邊長為361pm，銅的密度為9.00g．cm^-3，則×N_A＝4，因此阿伏加德羅常數為N_A＝＝6.01×10²³mol^－1。

考點：考查核外電子排布、電負性比較、雜化軌道類型、分子空間構型、化學鍵、晶體熔點比較以及阿伏加德羅常數的有關計算