Question

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____区，其基态原子的电子排布式为        。
（2）Cu₂O的熔点比Cu₂S高，原因为                       。
（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。
①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式____；两者相比较沸点高的为      （填分子式）。
②Fe(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        。
（4）已知AlCl₃·NH₃和AlCl₄^—中均有配位键。AlCl₃·NH₃中，提供空轨道的原于是____；在AlCl₄中Al原子的杂化轨道类型为           。
（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____。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N_A，则晶体铝的密度ρ=           。

Answer 1

（1）ds  1s²2 s²2p⁶3 s²3 p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹
（2）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）N≡N  CO   金属键
（4）Al     sp³
（5）面心立方最密堆积    g/cm³  

试题分析：（1）29号元素Cu在元素周期表中位于第四周期第IB族。因此属于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，是因为Cu₂O与Cu₂S都属于离子晶体。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，断裂其离子键需要消耗的能量更高，所以Cu₂O的熔点比Cu₂S的高。(3) ①CO的一种常见等电子体是N₂。分子的结构式N≡N。CO与N₂两者相对分子质量相同。但由于CO分子为极性分子，增加了分子之间的相互作用，使得克服分子间作用力使物质熔化或汽化消耗的能量高。因此二者相比较沸点高的为CO。②该反应所形成的化学键类型为金属键。（4）在AlCl₃·NH₃中，提供空轨道的原于是Al,提供孤对电子的是N原子。在AlCl₄中Al原子的杂化轨道类型为sp³。（5）由晶体结构示意图可看出晶体铝中原子的堆积方式为面心立方最密堆积。每个晶胞中含有的Al原子的个数为：8×1/8＋6×1/2=4．设晶胞的边长为a,则；。则晶胞的密度为：。整理可得密度ρ= g/cm³。