Question

【题目】铜是人类最早发现并广泛使用的一种金属。向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水，产生蓝色沉淀：继续滴加稀氨水，沉淀溶解，溶液最终变为深蓝色：再向深蓝色溶液中加入无水乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O。回答下列问题：

(1)基态Cu原子中，电子在核外排布的原子轨道共有________个。

(2)N、O、S元素的原子对键合电子吸引力最大的是_________。

(3)[Cu(NH3)4]2+中，提供孤对电子的是________。Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是________(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知[Cu(NH3)4]2+的空间构型是________。

(4)NH3中N原子的杂化方式是_________，乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有_________________个。

(5)硫元素对应的含氧酸酸性是H2SO4强于H2SO3，其原因为_________。

(6)铜的一种氧化物晶体结构如图所示，该氧化物的化学式是________。若该晶体结构为长方体，其参数如图，阿伏加德罗常数为NA，则该氧化物的密度为_________g·cm－3。

Answer 1

【答案】15 O NH3 极性 平面正方形 sp3 3 H2SO4与H2SO3分别可表示为(HO)2SO2和（HO）2SO，前者非羟基氧（2个）多于后者的非羟基氧（1个）的数目，使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S，越容易电离出H+，酸性更强 CuO

【解析】

根据铜的电子排布分析原子轨道数目，根据非金属性和电负性的关系分析电负性的强弱。根据晶胞中的均摊法分析晶胞中原子个数，并利用密度=质量/体积进行计算。

（1）基态铜原子的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，s有1个轨道，p有3个轨道，d有5个轨道，所以总共有15个轨道；

（2）原子对键合电子吸引力就是元素的电负性，根据非金属性越强，电负性越强分析，其中O原子对键合电子吸引力最大；

（3）氨气分子中氮原子有一对孤对电子，所以在[Cu(NH3)4]2+中氨气提供孤对电子；Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体，说明[Cu(NH3)4]2+是平面正方形结构，其中一种可溶于水，根据相似相溶原理分析，水为极性分析，所以化合物Cu(NH3)2Cl2为极性分子。（4）氨气中氮原子形成3个氮氢键，氮原子还有1对孤对电子对，杂化类型为sp3；乙醇分子中有两个碳原子和一个氧原子都采用的是该种杂化方式，共3个；

（5）含氧酸的酸性需要看羟基的氧原子个数，H2SO4与H2SO3分别可表示为(HO)2SO2和（HO）2SO，前者非羟基氧（2个）多于后者的非羟基氧（1个）的数目，使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S，越容易电离出H+，酸性更强；

（6）根据均摊法分析，其中氧原子的个数为=4，铜原子个数为4，所以该晶胞中含有4个氧原子和4个铜原子，化学式为CuO，晶胞的密度为= g·cm－3