Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽。回答下列問(wèn)題：

（1）CuSO4和Cu(NO3)2中陽(yáng)離子基態(tài)核外電子排布式為____________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小為____________。

（2）SO42－的立體構(gòu)型是________，與SO42－互為等電子體的一種分子為____________（填化學(xué)式）。

（3）往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3－中心原子的雜化軌道類型為________，[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化學(xué)鍵類型除了極性共價(jià)鍵外，還有____________。

（4）CuSO4的熔點(diǎn)為560℃，Cu(NO3)2的熔點(diǎn)為115℃，CuSO4熔點(diǎn)更高的原因是____________。

（5）利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH)2檢驗(yàn)醛基時(shí)，生成紅色的Cu2O，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①該晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0）；B為（1，0，0）；C為（，，）。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________，它代表________原子。

②若Cu2O晶體密度為d g·cm－3，晶胞參數(shù)為a pm，則阿伏加德羅常數(shù)值NA=________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9；N>O>S；（2）正四面體，CCl4（或SiF4等）；（3）sp2，配位鍵、離子鍵；（4）CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO42-所帶電荷比NO3-大，故CuSO4晶格能較大，熔點(diǎn)較高；（5）①(；；)，Cu；②。

【解析】

試題分析：（1）陽(yáng)離子是Cu2＋，Cu元素位于第四周期IB族，元素基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，因此Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為：[Ar]3d9；同周期從左向右第一電離能增大，但I(xiàn)IA>IIIA，VA>VIA，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，即第一電離能大小順序是N>O>S；（2）SO42－價(jià)層電子對(duì)數(shù)為SO42－價(jià)層電子對(duì)數(shù)為為4＋(6＋2－4×2)/20=4，因此SO42－立體結(jié)構(gòu)是正四面體，等電子體：價(jià)電子總數(shù)相等，原子總數(shù)相等的微粒，因此S符合條件的是CCl4或SiF4等；(3)NO3－中N有3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)(5＋1－2×3)/2=0，雜化類型等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，即N的雜化類型為sp2，含有化學(xué)鍵為離子鍵、配位鍵；(4) CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO42-所帶電荷比NO3-大，故CuSO4晶格能較大，熔點(diǎn)較高；（5）①根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知，D在各個(gè)方向的1/4處，所以其坐標(biāo)是(；；)，根據(jù)均攤法，白球的個(gè)數(shù)為(8×1/8＋1)=2，灰球位于體心，灰球有4個(gè)，因此化學(xué)式為Cu2O，灰球是Cu；②晶胞質(zhì)量為2×144/NAg，晶胞的體積為(a×10－10)3cm3，根據(jù)密度的定義，阿伏加德羅常數(shù)=。