题目内容
【题目】氢、氮、氧、铁、铜等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)写出基态铜原子的价电子排布式__________________
(2)和铜在同一周期中，基态原子未成对电子数为2的元素共有______种。
(3)NH4HF2中HF2-的结构为F-H.......F-，则NH4HF2中含有的化学键有_________
(A)离子键 (B)共价键 (C)金属键 (D)氢键 (E)配位键
(4)写出与NH4+互为等电子体的一种分子的化学式________；
(5)CH3OH分子中C原子的杂化方式为_________，键角：H-C-H_______H-O-C。(填“<”、“>”、“=”)
(6)Cu与Cl形成某种化合物的晶胞如下图所示，Cu的配位数是________，该晶体的密度为ρg·cm-3，晶胞边长为acm，则阿伏加德罗常数为____________(用含ρ、a的代数式表示)。
【答案】3d104s1 4 ABE CH4 sp3 ＞ 4 398/(ρa3)mol-1
【解析】
(1)Cu是29号元素，处于中第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子；
(2)与Cu同周期，基态原子未成对电子数为2的元素价电子排布式为3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4；
(3)NH4+与HF2-形成离子键，HF2-中F与H原子之间存在极性键、氢键，NH4+中含有配位键，氢键不属于化学键；
(4)与NH4+互为等电子体的一种分子可以用C原子替换N原子与1个单位正电荷；
(5)碳原子没有孤电子对数，形成4个σ键，C原子杂化轨道数目=0+3=4；孤对电子之间排斥力＞孤对电子与成键电子对之间排斥力＞成键电子对之间排斥力，排斥力越大化学键键角被压缩程度越大；
(6)由晶胞结构可知，黑色球的配位数为4，而晶胞中黑色球、白色球数目均为4，二者配位数相同；结合晶胞中原子数目用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，而晶胞质量=晶体密度×晶胞体积，联立计算。
(1)Cu是29号元素，处于中第四周期第IB族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子，故价电子排布式为：3d104s1；
(2)与Cu同周期，基态原子未成对电子数为2的元素价电子排布式为3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4，共有4种；
(3)NH4+与HF2-形成离子键，HF2-中F与H原子之间存在极性键、氢键，NH4+中含有配位键，氢键不属于化学键；
(4)与NH4+互为等电子体的一种分子可以用C原子替换N原子与1个单位正电荷为CH4等；
(5)碳原子没有孤电子对数，形成4个σ键，C原子杂化轨道数目=0+3=4，C原子采取sp3杂化；O原子有2对孤电子对，形成2个σ键，O原子杂化轨道数目=2+2=4，O原子采取sp3杂化，它们的VSEPR模型均为四面体形，由于孤对电子之间排斥力＞成键电子对之间排斥力，故键角H-C-H＞H-O-C；
(6)由晶胞结构可知，黑色球的配位数为4，而晶胞中黑色球=4、白色球数目=8×
+6×
=4，二者配位数相同，即Cu的配位数是4．晶胞质量表示为：4×
，故4×=ρgcm-3×(acm)3，解得NA=
mol-1。
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