Question

【题目】铜的化合物如Cu2O、CuO、CuCl、CuSO4·5H2O、Cu(IO3)2、[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]Cl2等均有着广泛的应用.回答下列问题：

(1)基态Cu2+的核外电子排布式为____________

(2)IO3-的空间构型为_____________________________（用文字描述）,与SO42-互为等电子体的分子为____________

(3)配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，Cu2+的配位数是____________.

①乙二胺分子中N 原子轨道的杂化类型为____________.

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中含有的σ键的数目为____________.

(4)CuO的熔点比CuCl的熔点高,其原因是____________.

(5)Cu2O晶体结构可能是____________ (填字母).

Answer 1

【答案】1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9 三角锥形 SiF4、CCl4等 4 sp3杂化 26 NA CuO的阴阳离子半径小于CuCl的阴阳离子半径，CuO阴阳离子所带电荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大 C

【解析】

(1)基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9。

(2)IO3-中I与3个O原子形成共价键后，I的最外层还有一对孤对电子，对形成的三个共价键有排斥作用，从而使结构不对称；寻找与SO42-互为等电子体的分子时，可将O换成F或Cl，然后再通过价电子数相等，将S替换为C或Si。

(3) 配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，1个H2NCH2CH2NH2与Cu2+形成2个配位键，从而得出配位键的数目。

①乙二胺分子中N 原子，除去含有一对孤对电子外，还形成了3个共价键。

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中，1个H2NCH2CH2NH2含有11个共价单键，2个H2NCH2CH2NH2含有22个共价单键，另外，Cu2+与N还形成了4个配位键，从而得出含有的σ键的数目。

(4)CuO的熔点比CuCl的熔点高的原因，从离子所带电荷、离子半径寻找答案。

(5)从离子个数比为2：1，分析三个晶体结构，从而确定Cu2O晶体结构。

A中，顶点含8个分子，面心含6个分子，晶体共含4个分子；B中，顶点含8个黑球，面心含6个黑球，晶体内含有4个白球，该晶体中共含4个黑球，4个白球；C中，顶点含8个白球，体心含1个白球，晶体内含4个黑球，该晶体中共含有2个白球，4个黑球。

(1)基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9。答案为：1s22s22p6 3s23p63d9或[Ar]3d9；

(2)IO3-中I与3个O原子形成共价键后，I的最外层还有一对孤对电子，对形成的三个共价键有排斥作用，从而使结构不对称，所以结构为三角锥形；寻找与SO42-互为等电子体的分子时，可将O换成F或Cl，然后再通过价电子数相等，将S替换为C或Si，从而得出分子为SiF4、CCl4等。答案为：三角锥形；SiF4、CCl4等；

(3) 配离子[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，1个H2NCH2CH2NH2与Cu2+形成2个配位键，从而得出配位键的数目为4。答案为：4；

①乙二胺分子中N 原子，除去含有一对孤对电子外，还形成了3个共价键，从而得出N原子轨道的杂化类型为sp3杂化。答案为：sp3杂化；

② 1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+ 中，1个H2NCH2CH2NH2含有11个共价单键，2个H2NCH2CH2NH2含有22个共价单键，另外，Cu2+与N还形成了4个配位键，由此得出1个[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+含有的σ键的数目为26个，从而得出1mol [Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+中，含26 NA个σ键。答案为：26 NA；

(4)CuO的熔点比CuCl的熔点高，原因是CuO的阴阳离子半径小于CuCl的阴阳离子半径，CuO阴阳离子所带电荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大。答案为：CuO的阴阳离子半径小于CuCl的阴阳离子半径，CuO阴阳离子所带电荷大于CuCl，由此可得CuO的晶格能更大；

(5)从离子个数比为2：1，分析三个晶体结构，从而确定Cu2O晶体结构为C(黑球与白球的个数比为2：1)。答案为：C。