Question

【題目】銅及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用。請回答下列問題：

(1)銅元素位于元素周期表中_____區，基態Cu原子有______種不同能級的電子。

(2)銅合金可用于制造航母螺旋槳。制造過程中產生的含銅廢液可利用銅萃取劑M，通過如下反應實現銅離子的富集回收。

①M所含元素的電負性由大到小的順序為______(用元素符號表示)。

②X中采用sp3雜化的非金屬原子有______(填元素名稱)。

(3)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體Y產生。Y分子的立體構型是_______，Y的沸點比水低的主要原因是_______。

(4)向藍色{[Cu(H2O)4]2+}硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水，溶液變為深藍色{[Cu(NH3)4]2+}。通過上述實驗現象可知，與Cu2+的配位能力：H2O________NH3(填“大于”或“小于”)。

(5)CuCl2和CuCl是銅的兩種氯化物。

①圖中表示的是_______(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。

②原子坐標參數可用來表示晶胞內各原子的相對位置，圖中各原子坐標參數A為(0，0，0)；B為(0，1，1)；C為(1，0，0)；則D原子的坐標參數為______。

③晶胞中C、D兩原子核間距為298 pm，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶體密度為__g·cm-3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】ds 7(或七) O＞N＞C＞H 碳、氧 V形(或角形) 水分子間存在氫鍵，H2S分子間不存在氫鍵 小于 CuC1 (，，)

【解析】

(1)銅為29號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，在反應時不僅最外層4s電子發生變化，次外層的3d電子也發生變化，Cu元素位于元素周期表第四周期第IB族，屬于ds區元素，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七個能級；

(2)①由于元素的非金屬性越強，其電負性越大。根據M結構簡式可知：M中含有C、H、O、N四種元素，這四種元素的非金屬性：O＞N＞C＞H，所以元素的電負性由大到小的順序為O＞N＞C＞H；

②在X分子中含有的飽和C原子及O原子價層電子對數為4，采用sp3雜化；N原子采用sp2雜化，故X中采用sp3雜化的非金屬元素有碳、氧兩種元素；

(3)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體Y產生。Y是H2S，在H2S分子中，S原子價層電子對數為4，由于S原子上有2對孤電子對，占據了2個軌道，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用，使H2S分子立體構型為V形(或角形)；H2S、H2O都是由分子構成的物質，由于在H2O分子之間存在氫鍵，增加了分子之間的相互作用力，而H2S分子之間無氫鍵，只存在分子間作用力，因而H2O的沸點比H2S高；

(4)在水溶液中存在藍色[Cu(H2O)4]2+，向含有該離子的硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水，溶液變為深藍色，反應產生[Cu(NH3)4]2+離子，說明配位體NH3與Cu2+結合能力比配位體H2O強，即與Cu2+的配位能力：H2O小于NH3；

(5)①白色球為Cl原子，黑色球為Cu原子，晶胞中Cu原子為4個，Cl原子數目為8×+6×=4，Cu和Cl原子的數目為1：1，故物質化學式為CuCl；

②D與C的連線處于晶胞體對角線上，且DC長度等于晶胞體對角線BC長度的，所以z=；D到左側平面(即坐標系yoz面)的距離等于晶胞棱長的，則x=；D到前平面(即坐標系xoz面)的距離等于晶胞棱長的，即參數y=，故D的坐標參數為(，，)；

③晶胞中C，D兩原子核間距為298 pm，則晶胞體對角線長度為4×298 pm，晶胞體對角線長度等于晶胞棱長的倍，晶胞質量m=g，所以晶胞的密度ρ= g/cm3。