Question

【題目】銅及其化合物在科學研究和工業生產中具有許多用途。請回答下列問題：

（1）畫出基態Cu原子的價電子排布圖_______________；

（2）已知高溫下Cu2O比CuO穩定，從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2O更穩定的原因____________________________________；

（3）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的雜化類型是___________，配體中提供孤對電子的原子是________。C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是_______________（用元素符號表示）。

（4）銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，則晶體銅原子的堆積方式為____________。

（5）M原子的價電子排布式為3s23p5，銅與M形成化合物的晶胞如圖2所示（黑點代表銅原子）。

①該晶體的化學式為_____________。

②已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于________化合物（填“離子”、“共價”）。

③已知該晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏伽德羅常數為NA，已知該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為體對角線的1/4，則該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為___________pm（寫出計算列式）。

Answer 1

【答案】 亞銅離子核外電子處于穩定的全充滿狀態 sp2、sp3 N N>O>C 面心立方最密堆積 CuCl 共價

【解析】（1）基態Cu原子的外圍電子排布為：3d104s1，則基態Cu原子的價電子排布圖為：；（2）失去一個電子后，亞銅離子核外電子處于穩定的全充滿狀態，所以導致高溫下Cu2O比CuO穩定；（3）配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子第一個有一個碳氧雙鍵，其他為單鍵，形成的是sp2雜化，第二個碳與第一個碳和三個氫形成單鍵，形成的是sp3雜化；配體中N有一對孤對電子，提供孤對電子的原子是N；同周期元素的第一電離能隨核電荷數的增加而增大，但N原子的2P軌道是半充滿的穩定狀態，所以N元素的第一電離能大于O，則C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>C；

（4）銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，為三層分ABA形，則晶體銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積；

（5）M原子的價電子排布式為3s23p5，M是第三周期第ⅦA族元素，即Cl，銅在晶胞占有的位置8個頂點、6個面，銅原子的個數=4，Cl原子在晶胞的位置在體心，全部屬于晶胞，Cl原子的個數是4，①該晶體的化學式為CuCl；②一般認為兩個成鍵元素原子間的電負性差值大于1.7形成離子鍵，小于1.7形成共價鍵，銅與氯電負性差值3.0-1.9=1.1<1.7，該化合物屬于共價化合物；③設邊長為acm，，，該晶胞類似于金剛石的晶胞，銅和氯最近的距離是體對角線的1/4，即距離為：。