Question

【題目】

銅是人類最早發現的金屬，也是人類廣泛使用的一種金屬。銅及其化合物在工業、工程技術和工藝上有著廣泛的應用。

（1）早期發現的天然準晶顆粒由Cu、Fe、Al三種金屬元素組成。Fe元素位于元素周期表的____區。基態Al原子的L層電子排布圖為___________。

（2）Cu2O為半導體材料，可由乙醛（CH3CHO）和新制氫氧化銅反應得到，同時可得到乙酸。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_________，1mol乙酸分子中含有的σ鍵的數目為____________。

（3）制造單晶硅太陽能電池片時，一般摻雜微量的銅、碳、硼、氮等。一價銅離子的電子排布式為____。碳、硼、氮元素的電負性由大到小的順序是_____。（用元素符號表示）

（4）在絡離子[Cu(NH3)4]2+中NH3的VSEPR模型為_________。

（5）銅銀合金晶體具有面心立方最密堆積結構。在晶胞中，Cu原子位于面心，Ag原子位于頂點，若該晶胞邊長為r pm，則合金的密度為____g·cm－3（設阿伏伽德羅常數的值為NA）。

Answer 1

【答案】dsp3、sp27NA1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）N＞C＞B四面體

【解析】（1）Fe的電子排布1s22s22p63s23p63d64s2，屬d區元素，基態Al原子的L層有8個電子，電子排布圖為；

（2）乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵，無孤電子對，因此采取sp3雜化類型，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，無孤電子對，采取sp2雜化類型；乙酸中甲基上的C形成4條σ鍵，羧基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，再加上羥基中一個σ鍵，共形成7條σ鍵，則1mol乙酸含有7molσ鍵，即7NA個σ鍵

（3）Cu的相對原子質量為29，失去1個電子后，Cu+的電子排布：1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）；同一周期中元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，同一主族中元素的電負性隨著原子序數的增大而減小，B、C、N屬于同一周期，電負性由大到小的順序是N＞C＞B；

（4）氨氣分子中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數= ，VSEPR模型為正四面體結構；

（5）Ag在頂點，8 × 1/8 = 1，Cu在面心，6 × 1/2 = 3.所以說每個晶胞中實際含有1個Ag原子和3個Cu原子，108×1 + 64×3 = 300，300÷ 6.02×1023 = 4.98×10-22，r pm = r×10-10 cm，晶胞體積為：r3 × 10-30 cm3，合金密度： 4.98×10-22 g÷ r3 × 10-30 cm3 = 4.98×108 / r3 g·cm－3。或合金密度：300/NAg ÷ r3 × 10-30 cm3= g·cm－3