Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]

CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题：

（1）CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为____________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。

（2）SO42－的立体构型是________，与SO42－互为等电子体的一种分子为____________（填化学式）。

（3）往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3－中心原子的杂化轨道类型为________，[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外，还有____________。

（4）CuSO4的熔点为560℃，Cu(NO3)2的熔点为115℃，CuSO4熔点更高的原因是____________。

（5）利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。

①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，，）。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。

②若Cu2O晶体密度为d g·cm－3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9；N>O>S；（2）正四面体，CCl4（或SiF4等）；（3）sp2，配位键、离子键；（4）CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO42-所带电荷比NO3-大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高；（5）①(；；)，Cu；②。

【解析】

试题分析：（1）阳离子是Cu2＋，Cu元素位于第四周期IB族，元素基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为：[Ar]3d9；同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，非金属性越强，第一电离能越大，即第一电离能大小顺序是N>O>S；（2）SO42－价层电子对数为SO42－价层电子对数为为4＋(6＋2－4×2)/20=4，因此SO42－立体结构是正四面体，等电子体：价电子总数相等，原子总数相等的微粒，因此S符合条件的是CCl4或SiF4等；(3)NO3－中N有3个σ键，孤电子对数(5＋1－2×3)/2=0，杂化类型等于价层电子对数，即N的杂化类型为sp2，含有化学键为离子键、配位键；(4) CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO42-所带电荷比NO3-大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高；（5）①根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的1/4处，所以其坐标是(；；)，根据均摊法，白球的个数为(8×1/8＋1)=2，灰球位于体心，灰球有4个，因此化学式为Cu2O，灰球是Cu；②晶胞质量为2×144/NAg，晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，根据密度的定义，阿伏加德罗常数=。