Question

【題目】我國(guó)秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”，直到近年來人們才研究出來其成分為BaCuSi4O10，BaCuSi2O6。

（1）“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均具有Cun＋離子，n＝___，基態(tài)時(shí)該陽(yáng)離子的價(jià)電子排布式為______。

（2）在5500年前，古代埃及人就己經(jīng)知道如何合成藍(lán)色顏料—“埃及藍(lán)”CaCuSi4O10，其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3，其它和“中國(guó)藍(lán)”一致。CO32一中鍵角∠OCO為___。根據(jù)所學(xué)，從原料分解的角度判斷“埃及藍(lán)”的合成溫度比“中國(guó)藍(lán)”更___（填“高”或“低”）。

（3）配離子Cu（CN）32-中，中心離子的雜化類型是___________，該配離子的空間構(gòu)型為___________；CN-中配位原子是___________ （填名稱）。

（4）CaCux合金可看作由如圖所示的（a）、（b）兩種原子層交替堆積排列而成。（a）是由Cu和Ca共同組成的層，層中Cu—Cu之間由實(shí)線相連；（b）是完全由Cu原子組成的層，Cu—Cu之間也由實(shí)線相連。圖中虛線構(gòu)建的六邊形，表示由這兩種層平行堆積時(shí)垂直于層的相對(duì)位置；（c）是由（a）和（b）兩種原子層交替堆積成CaCux合金的晶體結(jié)構(gòu)圖。在這種結(jié)構(gòu)中，同一層的Ca—Cu距離為294pm，相鄰兩層的Ca—Cu距離為327pm。

①該晶胞中Ca有___________個(gè)Cu原子配位（不一定要等距最近）。

②同一層中，Ca原子之間的最短距離是___________pm，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CaCu晶體的密度是___________g/cm3（用含m、n的式子表示）。

Answer 1

【答案】2 低 sp2 平面三角形 碳 18

【解析】

（1）根據(jù)化學(xué)式BaCuSi4O10，BaCuSi2O6，其中Ba為+2價(jià)，Si為+4價(jià)，O為-2價(jià)，由化合價(jià)代數(shù)和為零得：“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均具有Cun＋離子，n＝2，基態(tài)時(shí)該陽(yáng)離子的價(jià)電子排布式為3d9。

故答案為：2；3d9；

（2）CO32一中心原子C的價(jià)電子為3+ =3，為平面三角形結(jié)構(gòu)，鍵角∠OCO為120°。根據(jù)所學(xué)，鈣離子半徑小與氧之間的作用力大，碳酸鈣更容易分解，故從原料分解的角度判斷“埃及藍(lán)”的合成溫度比“中國(guó)藍(lán)”更低。

故答案為：120°；低；

（3）配離子Cu（CN）32-中，中心離子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷中心原子的雜化方式為sp2，該配離子的空間構(gòu)型為平面三角形；CN－中配位原子是碳，因?yàn)?/span>N元素電負(fù)性較大，不易提供孤電子對(duì)，

故答案為： sp2 ；平面三角形；碳；

（4）①以上面面心上的Ca原子為例，該晶胞中該Ca原子配位的Cu原子包含其上面6個(gè)、相同層6個(gè)、下層6個(gè)，所以其配位數(shù)是18，

故答案為：18；

②同一層中，六邊形中心上的Ca原子和邊上的兩個(gè)Ca原子形成正三角形，所以Ca原子之間的最短距離是六邊形邊長(zhǎng)=2××（同層相鄰Ca-Cu距離）=2××294pm=294pm；

該晶胞中Ca原子個(gè)數(shù)=12× +2×=3、Cu原子個(gè)數(shù)=12×+6×+6=15，該晶胞體積=（m2sin60°×6×n）cm3=m2ncm3，晶體密度==g·cm－3，

故答案為：。