Question

【題目】將過量的氨水加到硫酸銅溶液中，溶液最終變成深藍色，繼續加入乙醇，析出深藍色的晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O。

(1)Cu2+價電子排布式為___________；[Cu(NH3)4]SO4·H2O中，1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ鍵的數目為___________。

(2)SO42－中S原子軌道雜化類型為___________，H3O+幾何構型為___________。

(3)NH3極易溶于H2O中，可能的原因為___________。

(4)N、O、S第一電離能由大到小的順序為___________。

(5)Cu與F形成的化合物的晶胞結構如圖所示，若晶體密度為ag·cm－3，則Cu與F最近距離為___________pm(用NA表示阿伏加德羅常數的值，列出計算表達式，不用化簡)。

Answer 1

【答案】3d9 16NA sp3 三角錐形 NH3和H2O都是極性分子，“相似相溶”，NH3與H2O之間易形成氫鍵，NH3和H2O可發生化學反應 N>O>S

【解析】

根據核外電子排布規律書寫電子排布式；根據價層電子對互斥理論和等電子體理論判斷分子的空間構型；根據晶胞的結構和密度進行相關計算。

(1)根據核外電子排布規律知Cu2+價電子排布式為3d9；配體氨氣分子中有3個σ鍵，每個[Cu(NH3)4]2+含4個配位鍵，所以1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ鍵的數目為3×4+4=16mol，即 16NA，

故答案為： 16NA；

(2)SO42－空間構型為四面體，所以S原子軌道雜化類型為 sp3；H3O+與氨氣互為等電子體，故幾何構型為三角錐形，

故答案為： sp3；三角錐形；

(3)從NH3與H2O中的化學鍵類型分析知，可能的原因為NH3和H2O都是極性分子，“相似相溶”，NH3與H2O之間易形成氫鍵，NH3和H2O可發生化學反應，

故答案為：NH3和H2O都是極性分子，“相似相溶”，NH3與H2O之間易形成氫鍵，NH3和H2O可發生化學反應；

(4)非金屬性越強第一電離能越大，又應N核外電子排布的半滿結構，導致N第一電離能大于O，所以第一電離能由大到小的順序為N>O>S ，

故答案為：N>O>S ；

(5)晶胞中含有Cu原子數為：8×1/8+6×1/2=4，含有F原子數為4，晶胞的質量為g，晶胞體積為cm3，則晶胞棱長l= ×1010pm，F原子與周圍的4個Cu原子形成正四面體結構，F原子與正四面體頂點Cu的距離最近，F原子與Cu原子連線處于晶胞體對角線上，且體對角線長度的1/4等于晶胞棱長的，故Cu與F最近距離為pm，

故答案為：。