Question

【题目】将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。

(1)Cu2+价电子排布式为___________；[Cu(NH3)4]SO4·H2O中，1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为___________。

(2)SO42－中S原子轨道杂化类型为___________，H3O+几何构型为___________。

(3)NH3极易溶于H2O中，可能的原因为___________。

(4)N、O、S第一电离能由大到小的顺序为___________。

(5)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为ag·cm－3，则Cu与F最近距离为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式，不用化简)。

Answer 1

【答案】3d9 16NA sp3 三角锥形 NH3和H2O都是极性分子，“相似相溶”，NH3与H2O之间易形成氢键，NH3和H2O可发生化学反应 N>O>S

【解析】

根据核外电子排布规律书写电子排布式；根据价层电子对互斥理论和等电子体理论判断分子的空间构型；根据晶胞的结构和密度进行相关计算。

(1)根据核外电子排布规律知Cu2+价电子排布式为3d9；配体氨气分子中有3个σ键，每个[Cu(NH3)4]2+含4个配位键，所以1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为3×4+4=16mol，即 16NA，

故答案为： 16NA；

(2)SO42－空间构型为四面体，所以S原子轨道杂化类型为 sp3；H3O+与氨气互为等电子体，故几何构型为三角锥形，

故答案为： sp3；三角锥形；

(3)从NH3与H2O中的化学键类型分析知，可能的原因为NH3和H2O都是极性分子，“相似相溶”，NH3与H2O之间易形成氢键，NH3和H2O可发生化学反应，

故答案为：NH3和H2O都是极性分子，“相似相溶”，NH3与H2O之间易形成氢键，NH3和H2O可发生化学反应；

(4)非金属性越强第一电离能越大，又应N核外电子排布的半满结构，导致N第一电离能大于O，所以第一电离能由大到小的顺序为N>O>S ，

故答案为：N>O>S ；

(5)晶胞中含有Cu原子数为：8×1/8+6×1/2=4，含有F原子数为4，晶胞的质量为g，晶胞体积为cm3，则晶胞棱长l= ×1010pm，F原子与周围的4个Cu原子形成正四面体结构，F原子与正四面体顶点Cu的距离最近，F原子与Cu原子连线处于晶胞体对角线上，且体对角线长度的1/4等于晶胞棱长的，故Cu与F最近距离为pm，

故答案为：。