Question

【題目】CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽。回答下列問題：

（1）CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子基態核外電子排布式為_________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序為_________。

（2）往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4] (NO3)2。其中NO3-中心原子的雜化軌道類型為_________，[Cu(NH3)4]NO3)2中存在的化學鍵類型除了極性共價鍵外，還有_________。

（3）在硫酸銅溶液中加入過量KCN能生成配離子[Cu(CN)4]2-,CN-中提供孤電子對的原子是_________， lmol CN-中含有的π鍵的數目為_________。與CN-互為等電子體的離子有_________ （寫出一種即可）

（4）CuSO4的熔點為560°C，,Cu(NO3)2的溶點為115°C,CuSO4溶點更高的原因是_________。

（5）利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH)2檢驗醛基時，生成紅色的Cu2O ,其晶胞結構如圖所示。

該晶胞原子坐標參數A為（0，0，0)；B為（1，0，0) ；C為（，，）。則D原子的坐標參數為_________，它代表_________原子(填元素符號)。

②已知金屬銅的堆積方式是面心立方最密堆積，則晶體中銅原子的配位數是_________，該晶胞中Cu原子的空間利用率是_________。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d9 或 lS22s22p63s23p63d9 N>O>S sp2 配位鍵、離子鍵 N 2NA或2×6.02×1023 C22- 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。 （；；） Cu 12 74%

【解析】（1）CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子均是銅離子，其基態核外電子排布式為 [Ar]3d9 或 lS22s22p63s23p63d9；非金屬性越強，第一電離能越大，但氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態，穩定性強，則S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>S。 （2）NO3-中N原子的價層電子對數是3，且不存在孤對電子，是平面三角形結構，因此中心原子的雜化軌道類型為sp2雜化；[Cu(NH3)4]NO3)2中存在的化學鍵類型除了極性共價鍵外，還有離子鍵和配合物。（3）配合物[Cu(CN)4]2-，銅離子提供空軌道，N元素提供孤對電子，形成配位鍵；CN-中含有三鍵，則lmol CN-中含有的π鍵的數目為2NA或2×6.02×1023。原子數和價電子數分別都相等的互為等電子體，與CN-互為等電子體的離子有C22-；（4）由于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，所以硫酸銅熔點較高。（5）①根據晶胞結構并參照A、B、C原子的原子坐標參數可知D原子的坐標參數為（；；）。D代表的原子均位于內部，共計4個，而白球表示的原子個數＝1＋8×1/8＝2，因此D代表Cu原子。②已知金屬銅的堆積方式是面心立方最密堆積，則晶體中銅原子的配位數是12。晶胞中銅原子個數是8×1/8+6×1/2=4。設銅原子的半徑是r，則面對角線是4r，立方體的邊長是，則立方體的面積是（）3，因此該晶胞中Cu原子的空間利用率是。