Question

【题目】铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:

（1）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm-3,阿伏加德罗常数为__________ (列式计算,已知Ar(Cu)=63.6);

（2）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为_______;

（3）金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是___________,反应的化学方程式为______________。

Answer 1

【答案】 NA=6.01×1023 mol-1 sp3 K2CuCl3 过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行 Cu+H2O2+4NH3Cu(NH3）22++2OH-

【解析】（1）设面心立方晶胞的边长为a，则晶胞的体积为a3，每个晶胞中有四个原子，则这四个原子的质量为4M/NA（M为该原子的相对原子质量），所以晶体密度为ρ=4M/ a3NA。将ρ=9.00 g·cm-3，a=361pm，M=63.6,带入上式可以计算NA=6.01×1023 mol-1。

（2）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp3。一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，阴离子构成与[CuCl3]－一样，但因为Cu为+1价，所以应该为[CuCl3]2－，其化学式为：K2CuCl3。

（3）氨水、过氧化氢和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进反应，是两种物质共同作用的结果：其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H2O2 +4NH3═Cu(NH3)42++2OH－。