Question

【題目】CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽。請回答下列問題：

(1)CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子的核外價電子排布式為____________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序為________________。

(2)NO3-的立體構型是____________，與NO3-互為等電子體的一種非極性分子為__________(填化學式)。

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

(4)往CuSO4溶液中加人過量NaOH能生成配合物[Cu(OH)4]2-。不考慮空間構型，[Cu(OH)4]2-的結構可用示意圖表示為_________________（用箭頭表示出配位鍵的位置）

(5)化學實驗室常利用新制氫氧化銅檢驗醛基的存在，乙醛分子中碳原子的雜化方式為____________。

(6)利用新制的Cu(OH)2檢驗醛基時，生成紅色的Cu2O,其晶胞結構如下圖所示。

①該晶胞原子坐標參數(shù)A為（0,0,0)；B為（1,0,0）；C為（，，）。則D原子的坐標參數(shù)為_____，它代表___________________原子。

②若Cu2O晶體的密度為d g ·cm-3，Cu和O的原子半徑分別為rCu pm和rO pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，列式表示Cu2O晶胞中原子的空間利用率為_________________。

Answer 1

【答案】 3d9 N>O>S 平面三角形 BF3(或BCl3、BBr3等） 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。 SP3 、 SP2 (；；) Cu ×100% （答案合理即可）

【解析】（1）考查價電子和電子排布式、第一電離能的規(guī)律，Cu位于第四周期IB族,Cu屬于過渡金屬，價電子包括最外層電子和次外層d能級上電子，Cu的價電子排布式為3d104s1，CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子是Cu2＋，因此Cu2＋的價電子排布式為3d9；同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此N>O，同主族從上到下第一電離能減小，即O>S，因此N>O>S；（2）本題考查空間構型和等電子體，NO3－中心原子為N，有3個σ鍵，孤電子對數(shù)(5＋1－2×3)/2=0，雜化類型為sp2，空間構型為平面三角形；原子總數(shù)相等，價電子總數(shù)相同的微粒互稱為等電子體，與NO3－互為等電子體的非極性分子是BF3、BCl3等；（3）考查晶體熔點高低判斷，CuSO4和Cu(NO3)2都屬于離子晶體，判斷熔沸點高低，需要比較晶格能，離子半徑越小、所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，熔沸點越高，SO42－比NO3－所帶電荷數(shù)多，因此CuSO4的晶格能比Cu(NO3)2大；（4）本題考查配位鍵的構成，Cu2＋提供空軌道，OH－中O提供孤電子對，因此結構是；（5）考查雜化類型，乙醛的結構簡式為CH3CHO，其中甲基是sp3雜化，醛基中碳原子為sp2雜化；（6）本題考查晶胞坐標、晶胞的計算，①根據(jù)晶胞的結構，D在A和C中間，因此D的坐標是(；；)，白球位于頂點和體心，個數(shù)為8×1/8＋1=2，D球位于晶胞內，全部屬于晶胞所用，個數(shù)為4，根據(jù)化學式，推出D為Cu；②空間利用率是晶胞中球的體積與晶胞體積的比值，晶胞球的體積為(4×4×π×rCu3/3+2×4×π×rO3)×10－30，晶胞的體積可以采用晶胞的密度進行計算，即晶胞的體積為2×144/(NA×d)，因此空間利用率為×100%。