Question

【題目】銅元素是一種金屬化學元素，也是人體所必須的一種微量元素， 銅也是人類最早發現的金屬，是人類廣泛使用的一種金屬，屬于重金屬。

（1）寫出基態銅原子的價層電子排布式_________________。

（2）簡單金屬離子在水溶液中的顏色大多與價層電子中含有的未成對電子數有關，如Fe3+呈黃色，Fe2+呈綠色，Cu2+呈藍色等。預測Cu+為_____色，解釋原因________________。

（3）X射線研究證明，CuCl2的結構為鏈狀，如圖所示，它含有的化學鍵類型為_________，在它的水溶液中加入過量氨水，得到 [Cu(NH3)4]Cl2溶液， [Cu(NH3)4]Cl2中H-N-H的夾角_________（填“大于”、“等于”或“小于”）NH3分子中的H-N-H的夾角，原因是___________。

（4）某種銅的氯化物晶體結構如圖：此晶體中銅原子的配位數是__________，若氯原子位于銅形成的四面體的體心，且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式，則氯原子與銅原子半徑之比為__________________。

Answer 1

【答案】3d104s1 無 Cu+中無單電子 共價鍵、配位鍵 大于 [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子無孤電子對，NH3 中氮原子有孤電子對，孤電子對對成鍵電子排斥力大，鍵角小 4

【解析】

(1)銅是29號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，價層電子排布式3d104s1，故答案為：3d104s1；
(2) 根據價層電子排布，Fe3+有5對未成對電子，呈黃色；Fe2+有4對未成對電子，呈綠色，可知Cu+無顏色，因為Cu+中無單電子，故答案為：無；Cu+中無單電子；

(3)根據氯化銅的結構可知分子中含有的化學鍵類型為共價鍵、配位鍵；NH3中N原子含有3個共價鍵和1個孤電子對，由于NH3提供孤對電子與Cu2+ 形成配位鍵后，N-H成鍵電子對受到的排斥力減小，所以H-N-H鍵角增大或NH3分子內存在孤電子對，孤電子對與共用電子對之間的斥力更大，所以NH3的鍵角更小，故答案為：共價鍵、配位鍵；大于； [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子無孤電子對，NH3 中氮原子有孤電子對，孤電子對對成鍵電子排斥力大，鍵角小；

(4)晶胞中Cl原子數目為4，晶胞中Cu原子數目為8×+6×=4，二者原子數目為1∶1，故配位數也相等，Cu原子與周圍4個Cl原子形成正四面體，Cu的配位數為4；若C1原子位于Cu原子構成的四面體體心，則體對角線是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍，Cu原子位于立方體的頂點和面心，為面心立方最密堆積，則面對角線是銅原子半徑的4倍，設晶胞的邊長為a cm，面對角線等于，則銅原子半徑為，體對角線等于，則氯原子半徑為，則氯原子與銅原子半徑之比等于，故答案為：4；。