Question

4．含有NaOH的Cu（OH）₂懸濁液可用于檢驗(yàn)醛基，也可用于和葡萄糖反應(yīng)制備納米Cu₂O．Cu₂O在稀硫酸中生成Cu和CuSO₄．
（1）基態(tài)Cu原子核外有29 個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原子．Cu⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰
（2）醛基中碳原子的軌道雜化類型是sp²；1mol乙醛分子中含有σ的鍵的數(shù)目為6N_A．乙醛可被氧化為乙酸．乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是：乙酸分子之間存在分子間氫鍵．
（3）氧化亞銅為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有四個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有16個(gè)銅原子．
（4）銅晶胞為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a=361.49pm，晶胞中銅原子的配位數(shù)為12．列式表示銅單質(zhì)的密度$\frac{4×64}{（361.49×10-10）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$g•cm^-3  （不必計(jì)算出結(jié)果）．將Cu單質(zhì)的粉末加入NH₃的濃溶液中，通入O₂，充分反應(yīng)后溶液呈深藍(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式是2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）Cu核外有29個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不一樣，Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu⁺，失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù)，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)Cu⁺基態(tài)核外電子排布式；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定原子雜化方式，一個(gè)乙醛分子中含有6個(gè)σ鍵，分子間的氫鍵可以使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高；
（3）氧化亞銅的立方晶胞內(nèi)部有四個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，根據(jù)均攤法可知，氧原子總數(shù)為4+8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=8，根據(jù)化學(xué)式Cu₂O可推算銅原子數(shù)；
（4）銅晶體中以頂點(diǎn)上的銅原子為例，銅原子周圍距離最近的銅原子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，每個(gè)晶胞中含有的銅原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$計(jì)算密度，Cu單質(zhì)的粉末加入NH₃的濃溶液中，通入O₂，氧氣能將銅氧為銅離子，與氨分子形成銅氨配合離子，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：（1）Cu核外有29個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是不一樣，所以有29個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu⁺，失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù)，所以Cu⁺基態(tài)核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ，
故答案為：29；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰ ；
（2）醛基中碳原子含有3個(gè)σ鍵，所以醛基中碳原子的軌道雜化類型是sp²，一個(gè)乙醛分子中含有6個(gè)σ鍵，所以1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數(shù)目為6N_A，乙酸分子間的氫鍵可以使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，
故答案為：sp²；6N_A；乙酸分子之間存在分子間氫鍵；
（3）氧化亞銅的立方晶胞內(nèi)部有四個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，根據(jù)均攤法可知，氧原子總數(shù)為4+8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=8，根據(jù)化學(xué)式Cu₂O可知，晶胞中含有銅原子數(shù)為8×2=16，
故答案為：16；
（4）銅晶體中以頂點(diǎn)上的銅原子為例，銅原子周圍距離最近的銅原子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，所以晶胞中銅原子的配位數(shù)為12，每個(gè)晶胞中含有的銅原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，晶胞參數(shù)a=361.49pm=361.49×10^-10cm，則晶胞的體積為（361.49×10^-10cm）³，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可知，銅晶胞的密度為$\frac{\frac{4×64}{{N}_{A}}}{V}$=$\frac{4×64}{（361.49×10-10）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$g/cm³，Cu單質(zhì)的粉末加入NH₃的濃溶液中，通入O₂，氧氣能將銅氧為銅離子，與氨分子形成銅氨配合離子，反應(yīng)的離子方程式為2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O，
故答案為：12；$\frac{4×64}{（361.49×10-10）{\;}^{3}N{\;}_{A}}$；2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的有關(guān)知識(shí)，涉及配位數(shù)的計(jì)算、原子雜化方式的判斷、核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)、晶胞的計(jì)算、配合物等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)構(gòu)造原理、均攤法等知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析解答，題目難度不大，難點(diǎn)是配位數(shù)的計(jì)算．