Question

【題目】銅元素的化合物種類很多，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們。

（1）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽。

① CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子的基態外圍電子排布式為_______________。

② S、O、N三種元素的第一電離能由大到小為_____________。

③ CuSO4的熔點為560℃，Cu(NO3)2的熔點為115℃，CuSO4熔點更高的原因是________。

（2）硫酸銅溶液中滴入氨基乙酸鈉（H2NCH2COONa）即可得到配合物A，其結構如圖所示。請回答下列問題：

① 配合物A中N原子的軌道雜化類型為__________。

② 1 mol配合物A含有σ鍵的數目為_____________。

（3）CuFeS2的晶胞如圖1所示，CuFeS2的晶胞中每個Cu原子與__個S原子相連

Answer 1

【答案】3d9N>O>SCuSO4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，熔點較高sp320mol4

【解析】試題分析：通過對指定物質的探究，考查考生對原子核外電子排布、外圍電子排布、第一電離能、晶格能、雜化、共價鍵的類型和數目、晶體結構等知識的掌握程度。

解析：（1）① CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子為Cu2+，Cu為29號元素，其基態電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，轉變成Cu2+時，首先失去最外層能量最高的4s電子，然后失去能量稍低的3d電子，所以Cu2+基態電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，基態外圍電子排布式為3d9。答案：3d9。

② S和O位于同一主族，S在O的下方，所以O的第一電離能更大；N和O位于同一周期，N位于O的左側，但是由于N的電子排布為1s22s22p3，2p為半充滿狀態，所以N的第一電離能更大。答案：N>O>S。

③ CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，熔點的大小取決于晶體的晶格能，組成中，由于SO42-帶有2個單位負電荷，而NO3-只有一個單位負電荷，所以CuSO4晶體晶格能更大，熔點更高。答案：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，熔點較高。

（2）①配合物A中N原子連接1個H原子和2個C原子，無孤對電子，因此其雜化方式為sp3。答案：sp3。

②兩個五元環各5個σ鍵，2個N原子連接的另外4個H原子共有4個σ鍵，環上下2個C原子各連接2個H原子共4個σ鍵，環連接的O原子含有1個σ鍵，所以σ鍵總數為5+5+4+4+2=20。答案：20。

（3）以圖中第二層Cu原子觀察，連接的S原子為4個。答案：4。