Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽。回答下列問題：

（1）CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子基態核外電子排布式為____________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小為____________。

（2）SO42－的立體構型是________，與SO42－互為等電子體的一種分子為____________（填化學式）。

（3）往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3－中心原子的雜化軌道類型為________，[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化學鍵類型除了極性共價鍵外，還有____________。

（4）CuSO4的熔點為560℃，Cu(NO3)2的熔點為115℃，CuSO4熔點更高的原因是____________。

（5）利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH)2檢驗醛基時，生成紅色的Cu2O，其晶胞結構如圖所示。

①該晶胞原子坐標參數A為（0，0，0）；B為（1，0，0）；C為（，，）。則D原子的坐標參數為________，它代表________原子。

②若Cu2O晶體密度為d g·cm－3，晶胞參數為a pm，則阿伏加德羅常數值NA=________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9；N>O>S；（2）正四面體，CCl4（或SiF4等）；（3）sp2，配位鍵、離子鍵；（4）CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO42-所帶電荷比NO3-大，故CuSO4晶格能較大，熔點較高；（5）①(；；)，Cu；②。

【解析】

試題分析：（1）陽離子是Cu2＋，Cu元素位于第四周期IB族，元素基態原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，因此Cu2＋基態核外電子排布式為：[Ar]3d9；同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，非金屬性越強，第一電離能越大，即第一電離能大小順序是N>O>S；（2）SO42－價層電子對數為SO42－價層電子對數為為4＋(6＋2－4×2)/20=4，因此SO42－立體結構是正四面體，等電子體：價電子總數相等，原子總數相等的微粒，因此S符合條件的是CCl4或SiF4等；(3)NO3－中N有3個σ鍵，孤電子對數(5＋1－2×3)/2=0，雜化類型等于價層電子對數，即N的雜化類型為sp2，含有化學鍵為離子鍵、配位鍵；(4) CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體，SO42-所帶電荷比NO3-大，故CuSO4晶格能較大，熔點較高；（5）①根據各個原子的相對位置可知，D在各個方向的1/4處，所以其坐標是(；；)，根據均攤法，白球的個數為(8×1/8＋1)=2，灰球位于體心，灰球有4個，因此化學式為Cu2O，灰球是Cu；②晶胞質量為2×144/NAg，晶胞的體積為(a×10－10)3cm3，根據密度的定義，阿伏加德羅常數=。