[题目]铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途.请回答以下问题:(1)超细铜粉可用作导电材料.催化剂等.其制备方法如下:①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为 .N.O.S三种元素的第一电离能大小顺序为 .②SO42-的空间构型为 .与SO42-互为等电子体的有机分子的化学式为 .(2)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验.CuSO4溶液中加氨水生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为______。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为______________(填元素符号)。

②SO42－的空间构型为________，与SO42－互为等电子体的有机分子的化学式为_________。

（2）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，CuSO4溶液中加氨水生成蓝色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因_______________；在该晶体中存在的化学键的种类有_____________。

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构(如图所示)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为____________。

（4）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm－3，则铜原子的直径约为__________pm，求算阿伏加德罗常数的表达式为________。

【答案】（1）①1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)； N>O>S ②正四面体形 CCl4

（2）乙醇分子比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度；

离子键、配位键、共价键（3）sp3杂化； K2CuCl3 （4）361/pm； 4×64/[9×(3.61×10－8)3]

【解析】

试题分析：（1）①NH4CuSO3中金属阳离子Cu＋，铜是29号元素，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，该原子失去一个电子时，生成亚铜离子，失去的电子是最外层电子，所以亚铜离子的基态的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为 N＞O＞S。

②SO42－离子中价层电子对数为4+ (6+2－4×2)=4，孤电子对数为0，所以是正四面体体型；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则与硫酸根互为等电子体的分子是CCl4；

（2）乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度；[Cu(NH3)4]SO4·H2O中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键，N原子和铜原子之间存在配位键，NH3中H和N之间存在共价键，所以[Cu(NH3)4]SO4·H2O中所含的化学键有共价键、离子键、配位键；

（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，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；

（4）铜面心立方最密堆积，边长为361 pm，则铜原子的直径约为pm；根据晶胞的边长a=361pm=3.61×10-8cm，其体积为（3.61×10-8cm）3；晶胞的质量=9.00g·cm3×（3.61×10-8cm）3；晶胞中含有4个Cu原子，故64g·mol－1=×9.00g·cm3×（3.61×10-8cm）3×NA，解得NA=4×64/[9×(3.61×10－8)3]mol－1。

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（3）把温度为13℃，浓度为1.0mol/L的酸溶液和1.1mol/L的碱溶液各50mL混合（溶液密度均为1g/mL），生成溶液的比热容c=4.184J/(g℃)，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：

反应物	起始温度t1/℃	终止温度t2/℃	中和热
HCl+NaOH	13	19.8	△H1
HCl+NH3H2O	13	19.3	△H2

①比较△H1和△H2的相对大小：△H1 △H2（填“＞”“＜”或“＝”）。

②两组实验结果差异的原因是。

③写出HCl和NH3H2O反应的热化学方程式：。

II、如下图所示：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层滤纸取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上，下面放置一盛沙的蒸发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题：