题目内容

16．铜及其化合物在工农业生产和日常生活中有着广泛的用途．请回答下列问题：
（1）基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1．
（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3+3F2$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有abd（填序号）．
a．离子晶体　　 b．分子晶体　　 c．原子晶体　　 d．金属晶体
②F、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O（用元素符号表示）
（3）铜晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积．每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为12．
（4）某X原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与X形成化合物的晶胞如图所示（黑点代表铜原子）．
①该晶体的化学式为CuCl．
②已知该晶体的密度为ρ g•cm-3，阿伏加德罗常数的数值为NA，则该晶体中晶胞的棱长为$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρNA}}$×1010pm（只写计算式）
（5）合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（I）、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体．铜液吸收CO的反应是放热反应，其反应方程式为：Cu（NH3）2Ac+CO+NH3?[Cu（NH3）3CO]Ac（Ac表示醋酸根）
①如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是bc．（选填编号）
a．减压　　　b．增加NH3的浓度　　　c．升温　　　d．及时移走产物
②铜液的组成元素中，短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为C＞N＞O＞H
③NH3的氮原子的杂化类型为sp3．

分析 （1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，根据核外电子排布规律书写核外电子排布式；
（2）①氨气、氟气以及NF3为分子晶体，铜为金属晶体，NH4F为离子晶体；
②同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
（3）在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连；
（4）根据价电子排布式判断出X原子为Cl原子；
①利用均摊法计算得出；
②计算出一个晶胞中微粒数，利用化合物的摩尔质量和密度计算出晶胞边长；
（5）①增大浓度、升高温度等，可增大反应速率；
②铜液的组成元素中，短周期元素有H、C、N、O等元素，H原子半径最小，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小；
③根据价层电子对互斥理论确定分子的原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，据此分析解答．

解答 解：（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；
（2））①氨气、氟气以及NF3为分子晶体，铜为金属晶体，NH4F为离子晶体，
故答案为：abd；
②同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，F、N、O中N原子最外层为半充满结构，较为稳定，所以它们的第一电离能大小顺序是I1（F）＞I1（N）＞I1（O），故答案为：F＞N＞O；
（3）在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，故答案为：12；
（4）价电子排布式为3s23p5，则X原子为Cl原子；
①由晶胞结构可知，Cu原子处于晶胞内部，晶胞中含有4个Cu原子，Cl原子属于顶点与面心上，晶胞中含有Cl原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故化学式为CuCl，
故答案为：CuCl；
②一个晶胞的摩尔质量为4×99.5g/mol，晶胞摩尔体积为$\frac{4×99.5g/mol}{ρg/cm{\;}^{3}}$，则一个晶胞体积为$\frac{4×99.5}{ρ•NA}$cm3，边长为$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρNA}}$cm=$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρNA}}$×1010pm，
故答案为：$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρNA}}$×1010；
（5）①增大浓度、升高温度等，可增大反应速率，减压反应速率减小，减小生成物浓度，反应速率减小，故答案为：bc；
②铜液的组成元素中，短周期元素有H、C、N、O等元素，H原子半径最小，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径C＞N＞O＞H，故答案为：C＞N＞O＞H；
③氨气中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，故答案为：sp3．

点评 本题考查较为全面，涉及到电子排布式、杂化类型的判断以及有关晶体的计算等，但解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意总结如何书写电子排布式，如何判断分子杂化方式以及有关晶体计算等方法．

练习册系列答案
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