Question

【题目】

镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。

(1)Cu位于元素周期表第四周期，铜原子核外电子有____种不同的运动状态，Cu+的核外电子排布式为________。

(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴、阳离子个数比为______，该氧化物的电子式为_______________。

(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4H2O，其结构示意图如下，胆矾晶体存在_____化学键，其中SO42-空间构型是______，采用的杂化方式是______。晶体中H、O、S元素电负性由小到大的顺序为_____(用元素符号表示)。

(4)Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔点/K	1266	1534	183

解释表中氟化物熔点差异的原因:_____________________________。

(5)金属Mg的堆积方式是六方最密堆积（如左图所示），其晶胞如右图所示镁原子半径为r㎝，阿伏伽德罗常数为NA，则金属镁的晶体密度为______g/㎝3。(用r、NA表达)

Answer 1

【答案】 29 [Ar]3d10 1:1 Cu2+ 共价键和配位键离子键 正四面体形 sp3杂化 O>S>H 氟化钠和氟化镁是离子晶体，四氟化硅是分子晶体，一般情况离子晶体熔沸点比分子晶体高。由于Mg2+半径比Na+半径小，Mg2+带电荷比Na+大，氟化镁的晶格能比氟化钠大，所以氟化镁的熔点较高 g/㎝3

【解析】 (1)Cu是29号元素，核外电子有29种不同的运动状态的电子，Cu+的核外电子排布式为[Ar]3d10，故答案为：29； [Ar]3d10；

(2)根据均摊法可知，在每个晶胞中含有氧原子数为8×+6×=4，铜原子数为4，晶胞中阴、阳离子个数比为1:1，化学式为CuO，电子式为，故答案为：1:1；；

(3)根据胆矾CuSO4·5H2O结构示意图，胆矾晶体存在共价键、配位键和离子键，其中SO42-中S原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，空间构型为正四面体形；根据元素的非金属性越强，电负性越大，H、O、S元素电负性由小到大的顺序为O>S>H，故答案为：共价键、配位键和离子键；正四面体形；sp3杂化；O>S>H；

(4) 氟化钠和氟化镁是离子晶体，四氟化硅是分子晶体，一般情况离子晶体熔沸点比分子晶体高。由于Mg2+半径比Na+半径小，Mg2+带电荷比Na+大，氟化镁的晶格能比氟化钠大，所以氟化镁的熔点较高，故答案为：氟化钠和氟化镁是离子晶体，四氟化硅是分子晶体，一般情况离子晶体熔沸点比分子晶体高。由于Mg2+半径比Na+半径小，Mg2+带电荷比Na+大，氟化镁的晶格能比氟化钠大，所以氟化镁的熔点较高；

(5)镁原子的半径为rcm，晶胞底面为平行四边形，其各边长为a=2r，所以平行四边形的面积为S=aasin60°=a2，晶胞中平行四面体的h=2×边长为a的四面体的高=2×a=a，所以V(晶胞)=S×h=a2×a=a3=8r3，

晶胞中Mg原子个数为1+×1=2，则金属镁的密度ρ=== g/㎝3，故答案为： 。