题目内容
6．铜、铁、钒都是日常生活中常见的金属，具有广泛用途．请回答：（1）在元素周期表中，铜元素位于ds区，其基态原子的电子排布式为1s22 s22p63 s23 p63d104s1或[Ar]3d104s1．
（2）Cu2O的熔点比Cu2S高，原因是Cu2O与Cu2S相比较，其阳离子相同、阴离子所带的电荷也相同，但由于氧离子的半径小于硫离子的离子半径，Cu2O的晶格能更大（或亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键），所以Cu2O的熔点比Cu2S的高．
（3）Fe（CO）5是一种常见的配合物，可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂．
Fe（CO）5在一定条件下发生反应：Fe（CO）5（s）=Fe（s）+5CO（g），已知：反应过程中，断裂的化学键只有配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为金属键．
（4）已知AlCl3•NH3和AlCl4-中均有配位键．AlCl3•NH3中，提供空轨道的原子是Al；在AlCl4-中Al原子的杂化轨道类型为sp3．
（5）金属铝的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示．则晶体铝中原子的堆积方式为面心立方最密堆积．已知：铝原子半径为d cm，摩尔质量为M g•mol-1，阿伏加德罗常数的值为帆，则晶体铝的密度ρ=$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$g/cm3．
（6）铜与H、N、O、S四种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图丙所示）．该化合物中阴离子为SO42-，该化合物加热时首先失去的组分是H2O，判断理由是H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱．
分析 （1）根据铜在元素周期表中的位置来书写基态原子电子排布式和确定分区；
（2）Cu2O和Cu2S同属于离子晶体，离子晶体熔点的高低要通过晶格能的大小来判断；
（3）断裂配位键后，配体变为CO，中心原子结合成金属晶体；
（4）中心原子提供空轨道，通过计算Al价层电子对数求杂化类型；
（5）根据图乙可推算堆积方式为ABCABC…，可通过求每个晶胞的质量和体积计算密度；
（6）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中铜离子配位数是8，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为氨气分子，有4个；阳离子中存在共价键和配位键；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O．
解答 解：（1）铜是29号元素，位于第四周期ⅠB族，外围电子排布要遵循洪特规则特例为3d104s1，故处于ds区，电子排布为1s22s22p63s23 p63d104s1或[Ar]3d104s1，
故答案为：ds；1s22 s22p63 s23 p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（2）Cu2O和Cu2S同属于离子晶体，其阳离子相同、阴离子所带的电荷也相同，由于离子的半径小于硫离子的离子半径，所以Cu2O的晶格能大，熔点高，
故答案为：Cu2O与Cu2S相比较，其阳离子相同、阴离子所带的电荷也相同，但由于氧离子的半径小于硫离子的离子半径，Cu2O的晶格能更大（或亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键），所以Cu2O的熔点比Cu2S的高；
（3）此配体的中心原子为金属原子，由于断裂的是中心原子和配体之间的配位键，所以断裂后配体形成CO，中心原子间形成金属键成为金属晶体，
故答案为：金属键；
（4）AlCl3•NH3中Al为中心原子，NH3和Cl-为配体，中心原子提供空轨道，AlCl4-的价层电子对=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，故Al采用sp3杂化，
故答案为：Al；sp3；
（5）结合图乙和晶胞结构可知，金属铝中Al的堆积方式为ABCABCABC…，属于面心立方最密堆积，
铝原子半径为d cm，则晶胞的边上为2$\sqrt{2}$dcm，晶胞的体积V=（2$\sqrt{2}$dcm）3=16$\sqrt{2}$d3cm3，一个晶胞含有Al原子个数为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，一个晶胞的质量m=$\frac{4}{{N}_{A}}$×Mg，故密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{16\sqrt{2}{d}^{3}}$g/cm3=$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$g/cm3，
故答案为：面心立方最密堆积；$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$g/cm3．
（6）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对，应为SO42-；
阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示），阳离子为Cu2+，配位数是6，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为H2O分子，有2个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为NH3分子，有4个，其化学式为[Cu（NH3）4（H2O）2]SO4，H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O，
故答案为：SO42-；H2O；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱．
点评 本题考查物质结构和性质，侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力，涉及基态电子排布式、熔点比较、晶胞计算、配合物、原子结构等知识点，综合性较强，采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答，题目难度中等，注意：配位键也属于共价键．
活力课时同步练习册系列答案
锂亚硫酰氯（Li-SOCl2）电池具有能量密度高、工作电压和放电电压平稳、工作温度范围宽及贮存寿命长等优点，在航海、医疗及井下油田设备等方面的应用广泛．
已知红磷P（s）和Cl2（g）发生反应生成PCl3（g）和PCl5（g），反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）．
| A． | 浓度均为0.1mol/L的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合后溶液呈碱性c（CN-）＞c（Na+）＞c（HCN）＞c（OH-）＞c（H+） | |
| B． | pH=a的醋酸溶液，稀释100倍后，其pH=b，则a+2＜b | |
| C． | c（NH4+）相同的①氯化铵②硫酸氢铵③次氯酸铵④碳酸铵四种溶液中pH：④＞②＞①＞③ | |
| D． | pH=5的H2S溶液中：c（HS-）＜c（H+）=1×10-5mol/L |
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（任意一种）；（写出其中的一种）| A． | 化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 | |
| B． | 物质的燃烧一定是放热反应 | |
| C． | 放热的化学反应不需要加热就能发生 | |
| D． | 化学能与光能之间可以相互转化 |