Question

【题目】铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水合硫酸铜可用作杀菌剂等。

（1）基态Cu2＋的核外电子排布式为____________。

（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下：

①胆矾的化学式用配合物的形式表示为____________。

②胆矾中SO42-的立体构型名称为________，H2O的VSEPR模型名称为____。

（3）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是______________________。

（4）Cu3N形成的晶体结构如下图所示，N3－的配位数是______。设晶胞边长为a cm，密度为b g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为______________(用含a、b的式子表示）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d9 [Cu(H2O)4]SO4·H2O 正四面体形 正四面体形 F的电负性比N大，N—F成键电子对偏向F原子，使得氮原子上的孤对电子难与Cu2＋形成配离子 6

【解析】

(1)Cu元素是29号元素，其原子核外有29个电子，Cu原子失去2个电子生成Cu2+，根据构造原理书写铜离子核外电子排布式；

(2)①根据图象知铜离子的配位数是4，另外一个水分子是结晶水分子；

②根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式；

(3)NF3中N﹣F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子；

(4)该晶胞中小球个数＝12×＝3，白色球个数＝8×＝1，根据其化学式知，小球表示Cu+、白色球表示N3﹣，N3﹣的配位数为6；该晶胞的体积＝a3cm3，密度b＝，据此计算NA。

(1)Cu元素是29号元素，其原子核外有29个电子，Cu原子失去2个电子生成Cu2+，根据构造原理知铜离子核外电子排布式为[Ar]3d9；

(2)①根据图象知铜离子的配位数是4，另外一个水分子是结晶水分子，则胆矾的化学式用配合物的形式表示为[Cu(H2O)4]SO4H2O；

②胆矾中SO42﹣的价层电子对个数＝4+1/2×(6+2﹣4×2)＝4，所以其空间构型正四面体结构；H2O中O原子价层电子对个数＝2+1/2×(6﹣2×1)＝4，所以H2O的VSEPR模型为四面体；

(3)F的电负性大于N元素，NF3中N﹣F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子，所以NF3不易与Cu2+形成配离子；

(4)该晶胞中小球个数＝12×＝3，白色球个数＝8×＝1，根据其化学式知，小球表示Cu+、白色球表示N3﹣，N3﹣的配位数为6；该晶胞的体积＝a3cm3，密度b＝，则NA＝。