Question

【題目】溴、銅及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態Br原子核外電子排布式為[Ar]___。

（2）已知反應：Cu(BF4)2.6H2O+Cu+8CH3CN=2[Cu(CH3CN)4]BF4+6H2O。

①配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，與銅形成配位鍵的原子是___，BF4-的空間構型是___，與BF4-互為等電子體的分子有___(任寫一種)。

②CH3CN分子中碳原子的雜化方式是___；1個CH3CN分子中含有___個σ鍵。

（3）電子親合能與電離能相對應，元素的氣態基態原子獲得一個電子成為氣態一價負離子所釋放的能量稱為該元素的第一電子親合能，其大小主要取決于原子的有效核電荷、原子半徑和原子的電子構型等因素。Br與F、Cl位于同一主族，第一電子親合能(如圖1所示)原比氯和溴都小，其原因是___。

（4）溴化亞銅(晶胞結構如圖2所示)可用作有機合成的催化劑，密度為4.71g·cm-3。

①晶胞中Br-的配位數為___。

②晶胞參數a=___(列出表達式即可)nm。(設NA為阿伏加德羅常數的數值)

Answer 1

【答案】3d104s24p5 N 正四面體 CCl4(或SiF4等） sp3和sp 5 氟元素的原子半徑非常小，電子云擁擠，電子間的相互排斥力很大，導致原元素的第一電子親合能減小 4

【解析】

(1)溴是35號元素，根據構造原理寫出核外電子排布式；

(2)①配位化合物的形式是一方提供空軌道，另一方提供孤電子對。配體CH3CN 中N原子可提供孤電子對；判斷空間構型時可利用價層電子對互斥理論。BF4－中無孤電子對，有4個σ鍵電子對，故呈四面體形；尋找等電子體時可利用價電子遷移法找到。

②可根據碳原子的成鍵方式來判斷雜化類型，飽和碳原子為sp3雜化，三鍵碳原子為sp雜化；

(3) F原子的半徑小，根據電子間排斥大，回答該題；

(4)②CuBr晶胞中含有4個Cu和4個Br，根據晶體的密度，，求算a，注意單位。

(1)溴是35號元素，核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p5；

(2)①配合物的形成中，需要有金屬離子提供空軌道，配體提供孤電子對，配體CH3CN中能提供孤電子對的是N，則配為原子是N。BF4－，中心原子B的價層電子對數為，還有4對共用電子對，不含孤對電子對，則空間構型為正四面體形；將BF4－中所帶的負電荷遷移給B，轉化為C或Si，將F替換為同族元素Cl，可找到等電子體CCl4或SiF4；

②配體CH3CN中，甲基上的碳為飽和的碳原子，雜化為sp3雜化，-CN中含有三鍵，碳原子是sp雜化；CH3CN中含有3個C－H，1個C－C，和1個C≡N，所有的單鍵均為σ鍵，三鍵中有1個σ鍵，則一共有4+1=5個σ鍵；

(3)同主族元素中F原子的半徑最小，且電負性最大，吸引電離能力強，被吸引的電子距離原子核近，與F原子自身的電子的排斥較大，造成第一電子親合能減小；

(4) 溴化亞銅晶胞中，4個Cu均為該晶胞所有，8個頂點的Br分別為8個晶胞所有，6個面心的Br分別為2個晶胞所有，則1個晶胞中含有，可知化學式為CuBr；

①根據圖示，與Cu相連的Br有4個，Cu的配位數4，根據化學式CuBr，可知Br的配位數也是4；

②晶體的密度計算，CuBr的摩爾質量為144g·mol－1，，轉化單位，，帶入數據，，可得a=nm。