Question

3．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．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn₂O₄）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）Cu⁺基态的电子排布式可表示为[Ar]3d¹⁰．
（2）1mol甲醛（HCHO）中含有的σ键数目为3N_A．
（3）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（如图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为sp³．这两种不同化合物的化学式分别为K₂CuCl₃、KCuCl₃．
（4）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生成铜氨离子Cu（NH₃）₄²⁺，①反应的离子方程式为Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；②[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化学键类型有A、C（填序号）．
A．配位键    B．离子键     C．极性共价键      D．非极性共价键
（5）金属铍与氯气也可以形成化合物，在气态二氯化铍中有单体BeCl₂和二聚体（BeCl₂）₂：在晶体中变形成多聚体（BeCl₂）．试画出各种存在形式的结构式，并指出对应Be原子的杂化轨道类型．
结构式Cl-Be-Cl杂化轨道类型sp
结构式杂化轨道类型sp²
结构式杂化轨道类型sp³．

Answer 1

分析 （1）Cu的原子序数为29；
（2）HCHO中存在2个C-H和1和C=O键；
（3）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，据此判断；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，CuCl₃原子团的化合价为-2，据此书写；
（4）氨水和过氧化氢的混合溶液反应生成铜氨离子Cu（NH₃）₄²⁺，Cu（NH₃）₄²⁺中含共价键、配位键；
（5）可能存在三种结构，分别为Cl-Be-Cl、、，以此来解答．

解答 解：（1）Cu的原子序数为29，Cu⁺基态的电子排布式可表示为[Ar]3d¹⁰，故答案为：[Ar]3d¹⁰；
（2）HCHO中存在2个C-H和1和C=O键，则1mol甲醛（HCHO）中含有的σ键数目为3N_A，故答案为：3N_A；
（3）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，CuCl₃原子团的化合价为-2，其化学式为：K₂CuCl₃，
故答案为：sp³；K₂CuCl₃；KCuCl₃；
（4）①氨水和、Cu、过氧化氢的混合溶液反应生成铜氨离子，离子反应物为Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
故答案为：Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
②Cu（NH₃）₄²⁺含N-H极性共价键、配位键，故答案为：A、C；
（5）气态二氯化铍中有单体BeCl₂和二聚体（BeCl₂）₂，结构为Cl-Be-Cl，形成2个σ键，Be杂化为sp杂化；
结构为，形成3个σ键，Be杂化为sp²杂化；
结构为，形成4个σ键，Be杂化为sp³杂化，
故答案为：Cl-Be-Cl；sp；；sp²；；sp³．

点评 本题考查配合物成键及杂化理论等，为高频考点，把握物质结构与性质、杂化等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等．