Question

【題目】向硫酸銅水溶液中逐滴滴加氨水，先生成藍色沉淀，繼續滴加氨水得到深藍色溶液，再向溶液中加入乙醇，有深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出。

（1）銅元素位于元素周期表中____區，高溫超導體釔鋇銅氧材料中銅元素有+2和+3兩種價態，基態Cu3＋的電子排布式為____。

（2）非金屬元素N、O、S的第一電離能由大到小的順序是____（用元素符號表示）。

（3）上述深藍色晶體中含有的元素的電負性最小的是____（用元素符號表示）。

（4）H2O的中心原子軌道雜化類型為____雜化；SO42－離子的立體構型是____，寫出與SO42－互為等電子體的一種離子____。

（5）NH3分子在獨立存在時H－N－H鍵角為106.7°。如圖為[Zn(NH3)6]2＋離子的部分結構以及H－N－H鍵角的測量值。解釋配合物中H－N－H鍵角變為109.5°的原因____。

（6）最新研究發現,水能凝結成13種類型的結晶體。除普通冰外,還有-30℃才凝固的低溫冰，180℃依然不變的熱冰，比水密度大的重冰等。重冰的結構如圖所示。已知晶胞參數a=333.7pm，阿伏加德羅常數的值取6.02×1023，則重冰的密度為____g.cm－3(只列式，不計算)。

Answer 1

【答案】ds 1s22s22p63s23p63d8 N>O>S Cu sp3雜化 正四面體形 PO43－(或ClO4－） 氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對電子與Zn2＋成鍵，原孤對電子與成鍵電子對間的排斥作用變為成鍵電子對間的排斥，排斥減弱，故H－N－H鍵角變大

【解析】

（1）根據元素周期表，Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，位于ds區；

銅的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，基態Cu3＋失去最外層的三個電子，基態Cu3＋的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d8，

答案為：ds；1s22s22p63s23p63d8；

（2）N、O位于同一周期，同周期從左到右，第一電離能呈現增大的趨勢，但N的最外層電子處于半充滿狀態，故第一電離能N>O，O、S位于同一主族，同主族從上到下，第一電離能呈減小的趨勢，故第一電離能O>S，故第一電離能由大到小的順序為N>O>S，

故答案為N>O>S；

（3）深藍色晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，含有Cu、N、H、S、O元素，非金屬性越弱，電負性越小，則電負性最小的為Cu，

答案為：Cu；

（4）H2O的中心原子是O，根據VSEPR理論，價電子對數為成鍵電子對+孤電子對數=2+=4根據雜化軌道理論，中心原子O的雜化方式為sp3；深藍色晶體的陰離子為SO42－，根據VSEPR理論，價電子對數為成鍵電子對+孤電子對數=4+=4，根據雜化軌道理論，中心S的雜化方式為sp3，五個原子構成，則其空間構型為正四面體；等電子體是指在原子數相同下，原子的價電子數相同的粒子，通常采用元素上下左右平移法，同時調電子數來確定等電子體粒子；與SO42－互為等電子體的離子PO43－(或ClO4－）

故答案為：sp3；正四面體；PO43－(或ClO4－）；

（5）中心原子采取不同的雜化形式時,其等性雜化軌道的空間分布情況及雜化軌道之間的夾角是各不相同的。這是決定鍵角大小的最根本的原因。氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對電子與Zn2＋成鍵，原孤對電子與鍵對電子間的排斥作用變為鍵對電子間的排斥，排斥減弱，故Zn2＋鍵角變大。

故答案為：氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對電子與Zn2＋成鍵，原孤對電子與鍵對電子間的排斥作用變為鍵對電子間的排斥，排斥減弱，故Zn2＋鍵角變大。

（6）晶胞中水分子數目=1+8×=2，晶胞質量=g，晶體密度ρ=，

答案為：。