Question

【题目】铜及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：

（1）CuSO4中阳离子的基态核外电子排布式为________。

（2）S、O、N三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_________（填元素符号）。

（3）Cu（NO3）2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu（NH3）4]（NO3）2，其中NH3的空间构型为____。

（4）[Cu（NH3）4]（NO3）2属于_____晶体。

（5）CuSO4溶液中加入过量KCN能生成配离子[Cu（CN）4]2－，1 mol CN－中含有的π键数目为____。

（6）已知Cu2O晶胞结构如图所示，该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0），B为（1，0，0），C为（，，）。则D原子的坐标参数代表_____原子（填元素符号）。

（7）金属铜的晶体晶胞中Cu原子的空间利用率是____。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9） S＜O＜N 三角锥形 离子 2NA Cu 74%

【解析】

（1）CuSO4中阳离子为Cu2+，其价电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9），故答案为：1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）；

（2）同周期主族元素的第一电离能，随着原子序数的增大，有增大的趋势，但第ⅤA族大于第ⅥA族元素，同主族元素，随着原子序数的增加，第一电离能逐渐减小，则S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S，故答案为：N＞O＞S；

（3）根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=(a-xb)，a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数， NH3中价层电子对个数=3+1=4，是三角锥形型，故答案为：三角锥形；

（4）[Cu(NH3)4](NO3)2是[Cu(NH3)4]2+与NO3-形成的离子化合物，属于离子晶体，故答案为：离子晶体；

（5）CN与N2互为等电子体，CN中C、N之间形成C≡N三键，三键含有1个σ键、2个π键，1molCN中含有的2molπ键，1molCN中含有的π键数目为：2NA，故答案为：2NA；

（6）晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)、B为(1，0，0)、C为（，，），如图坐标系中，A为处于坐标系中的原点(定义为O)，则C处于晶胞体心位置，A、D、C的连线处于体对角线线上，且D处于A、C连线的中点位置，故D到晶胞左侧面距离为、到晶胞前面的距离为，到晶胞下底面距离为，则D的参数为(，)，晶胞中白色球数目为：1+8×=2，黑色球数目为：4，二者数目之比为1：2，而化学式为Cu2O，故黑色球为Cu原子、白色球为O原子，即D表示Cu原子，故答案为：Cu；

（7）金属铜是面心立方最密堆积方式，Cu原子处于顶点与面心，顶点Cu原子与面心Cu原子相邻，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，设Cu原子半径为r，则面对角线是4r，晶胞棱长为2r，晶胞体积为(2r)3，晶胞中Cu原子数目为8×+6×=4，晶胞中Cu原子总体积为4×πr3，该晶胞中Cu原子的空间利用率为×100%=74%，故答案为：74%。