Question

銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域中都有重要的用途．請回答以下問題：
（1）超細銅粉可用作導電材料、催化劑等，其制備方法如下：

①NH₄CuSO₃中金屬陽離子的核外電子排布式為

 

．N、O、S三種元素的第一電離能大小順序為

 

 （填元素符號）．
②向CuSO₄溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]SO₄，下列說法正確的是

 

A．氨氣極易溶于水，原因之一是NH₃分子和H₂O分子之間形成氫鍵的緣故
B．NH₃分子和H₂O分子，分子空間構(gòu)型不同，氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄溶液中加入乙醇，會析出深藍色的晶體
D．已知3.4g氨氣在氧氣中完全燃燒生成無污染的氣體，并放出aKJ熱量，則NH₃的燃燒熱方程式為：NH₃（g）+

3

4

O₂（g）=

1

2

N₂（g）+

3

2

H₂O（g）△H=-5aKJ/mol
（2）銅錳氧化物（CuMn₂O₄）能在常溫下催化氧化空氣中的氧氣變?yōu)槌粞酰ㄅcSO₂互為等電子體）．根據(jù)等電子體原理，O₃分子的空間構(gòu)型為

 

．
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖1所示），a位置上Cl原子（含有一個配位鍵）的雜化軌道類型為

 

．
（4）如圖2是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，已知鑭鎳合金與上述Ca-D合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XY_n，它們有很強的儲氫能力．已知鑭鎳合金LaNi_n晶胞體積為9.0×10^-23 cm³，儲氫后形成LaNi_nH_4.5合金（氫進入晶胞空隙，體積不變），則LaNi_n中n=

 

（填數(shù)值）；氫在合金中的密度為

 

（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

考點：原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）①先判斷金屬離子的化合價，再根據(jù)根據(jù)核外電子排布式的書寫規(guī)則書寫，注意3d能級的能量大于4s能級的能量，失電子時，先失去最外層上的電子；根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律比較其大��；
②A．氨氣分子與水分子之間存在氫鍵，氫鍵的存在使物質(zhì)的溶解性顯著增大；
B．據(jù)分子的空間結(jié)構(gòu)判斷；
C．根據(jù)相似相容原理判斷；
D．燃燒熱方程式書寫在常溫下進行，H₂O為液態(tài)；
（2）根據(jù)其雜化類型判斷；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，據(jù)此判斷；
（4）根據(jù)其晶胞的堆積類型判斷計算．

解答： 解：（1）①銅是29號元素，根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，該原子失去一個電子時，生成亞銅離子，失去的電子是最外層電子，所以亞銅離子的基態(tài)的電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰． 元素周期律中，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互換，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以其第一電離能大小為N＞O＞S，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；N＞O＞S，
②A．氨氣分子與水分子之間存在氫鍵，氫鍵的存在使物質(zhì)的溶解性顯著增大，故A正確；
B．氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角，故B錯誤；
C．根據(jù)相似相溶分析：乙醇分子極性弱于水的極性，在乙醇中溶解度降低；故C正確；
D．燃燒熱方程式書寫在常溫下進行，H₂O為液態(tài)．故D錯誤；
故答案為：AC；
（2）SO₂價電子對數(shù)=

6

2

=3，價電子對數(shù)=配位原子數(shù)+孤電子對數(shù)，配位原子數(shù)為2，含有一對孤對電子，原子軌道空間構(gòu)型為平面型，分子構(gòu)型為V形；臭氧與SO₂互為等電子體，故答案為：V形；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為：sp³，故答案為：sp³；
（4）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ca原子處于頂點，晶胞中含有Ca原子數(shù)目為8×

1

8

=1，Cu原子處于晶胞內(nèi)部與面上、面心，晶胞中Cu數(shù)目為1+4×

1

2

+4×

1

2

=5，故該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為1：5，故n=5；晶胞中擁有4.5個H原子，氫在合金中的密度為ρ=（4.5/6.02×10²³）÷（9.0×10^-23）=0.083g/cm³，
故答案為：5；0.083 g?cm^-3．

點評：本題以元素的推斷為載體，考查了電離能、雜化理論，分子結(jié)構(gòu)、核外電子排布規(guī)律、晶胞計算等知識點，是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的綜合考查，側(cè)重對知識遷移的運用、分析解決問題的能力考查，注意同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA和第IIIA族、第VA族和第VIA族之間異常．