（2014•长安区二模）铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途．请回答以下问题：
（2014•长安区二模）铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途．请回答以下问题：
（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为______．N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为______（填元素符号）．
②SO2的空间构型为______．
（2）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，CuSO4溶液中加氨水生成蓝色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4•H2O晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因______；在该晶体中存在的化学键的种类有______．
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______．已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为______．
（4）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值．对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm．又知铜的密度为9.00g•cm-3，则铜原子的直径约为______pm，阿伏加德罗常数的值为______[已知Ar（Cu）=63.6]．
（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为______．N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为______（填元素符号）．
②SO2的空间构型为______．
（2）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，CuSO4溶液中加氨水生成蓝色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4•H2O晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因______；在该晶体中存在的化学键的种类有______．
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______．已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为______．
（4）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值．对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm．又知铜的密度为9.00g•cm-3，则铜原子的直径约为______pm，阿伏加德罗常数的值为______[已知Ar（Cu）=63.6]．
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解题思路：（1）①先判断金属离子的化合价，再根据根据核外电子排布式的书写规则书写，注意3d能级的能量大于4s能级的能量，失电子时，先失去最外层上的电子；根据第一电离能的变化规律比较其大小；②根据其杂化类型判断；
（2）根据相似相容原理判断；阴阳离子存在离子键，非金属元素间易形成共价键，配合物中存在配位键；
（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断；一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，据此书写；
（4）铜的晶胞为面心立方最密堆积，根据其晶胞的堆积类型判断，三个铜原子相切，形成晶胞的面对角线，由此得到铜原子半径；根据铜摩尔质量=摩尔体积×密度计算．
（2）根据相似相容原理判断；阴阳离子存在离子键，非金属元素间易形成共价键，配合物中存在配位键；
（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断；一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，据此书写；
（4）铜的晶胞为面心立方最密堆积，根据其晶胞的堆积类型判断，三个铜原子相切，形成晶胞的面对角线，由此得到铜原子半径；根据铜摩尔质量=摩尔体积×密度计算．
（1）①铜是29号元素，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，该原子失去一个电子时，生成亚铜离子，失去的电子是最外层电子，所以亚铜离子的基态的电子排布式为：1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10． 元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为N＞O＞S，
故答案为：1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10；N＞O＞S；
②SO2价电子对数=[6/2]=3，价电子对数=配位原子数+孤电子对数，配位原子数为2，含有一对孤对电子，原子轨道空间构型为平面型，分子构型为角形；
（2）在水中得到深蓝色透明溶液，加入乙醇析出晶体，说明在乙醇中溶解性降低，根据相似相溶分析：乙醇分子极性弱于水的极性，在乙醇中溶解度降低；[Cu（NH3）4]SO4中硫酸根离子和[Cu（NH3）4]2+存在离子键，N原子和铜原子之间存在配位键，NH3中H和N之间存在共价键，所以[Cu（NH3）4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键；
故答案为：共价键、离子键、配位键；
（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为：sp3，一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，其化学式为：K2CuCl3，
故答案为：sp3、K2CuCl3；
（4）铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到4个Cu原子；晶胞面对角线为一个铜原子半径的四分之一，铜原子半径=
361×
2
4=128；
1pm=10-10cm，故一个晶胞的体积为（361×10-10）3=4.7×10-23cm3；
晶胞的质量=体积×密度，一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g•cm-3=4.23×10-22g；
在一个体心晶胞含4个铜原子，故铜的摩尔质量=
1
4×晶胞质量×NA，
由Ar（Cu）=63.6g•mol-1×NA，
得NA=6.01×1023mol-1，故答案为6.01×1023mol-1．
点评：
本题考点： 晶胞的计算；元素电离能、电负性的含义及应用；化学键；判断简单分子或离子的构型；原子轨道杂化方式及杂化类型判断．
考点点评： 本题考查物质结构中电子排布式、化学键、等电子体、晶胞的计算等知识，其中计算是难点，综合性较强，难度中等．
1年前
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