Question

【题目】铜,锌元素的化合物种类很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。

（1）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。

① CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子的基态价层电子排布式为_______________。

② S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为_____________。

③ CuSO4的熔点为560℃，Cu(NO3)2的熔点为115℃，CuSO4熔点更高的原因是________。

（2）硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H2NCH2COONa）即可得到配合物A，其结构如图所示。请回答下列问题：

① 配合物A中N原子的轨道杂化类型为__________。

② 1 mol配合物A含有σ键的数目为_____________。

（3）立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3， 其晶胞结构如图。S2－周围等距离且最近的Zn2+、S2－依次为______、______；ZnS晶胞中的晶胞参数a=________nm(列出计算式)。

Answer 1

【答案】 3d9 N>O>S CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO42-所带电荷比NO3-大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高 sp3 20mol 4 12

【解析】（1）① CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子为Cu2+，Cu为29号元素，其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，转变成Cu2+时，首先失去最外层能量最高的4s电子，然后失去能量稍低的3d电子，所以Cu2+基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，基态外围电子排布式为3d9。② S和O位于同一主族，S在O的下方，所以O的第一电离能更大；N和O位于同一周期，N位于O的左侧，但是由于N的电子排布为1s22s22p3，2p为半充满状态，所以N的第一电离能更大，即第一电离能：N>O>S。③ CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，熔点的大小取决于晶体的晶格能，组成中，由于SO42-带有2个单位负电荷，而NO3-只有一个单位负电荷，所以CuSO4晶体晶格能更大，熔点更高。（2）①配合物A中N原子连接1个H原子和2个C原子，无孤对电子，因此其杂化方式为sp3。②两个五元环各5个σ键，2个N原子连接的另外4个H原子共有4个σ键，环上下2个C原子各连接2个H原子共4个σ键，环连接的O原子含有1个σ键，所以σ键总数为5+5+4+4+2=20。（3）ZnS晶胞结构中S2－周围等距离且最近的Zn2+为4，S2－周围等距离且最近的S2－依次为12；ZnS晶胞中的晶胞参数a为xnm，则晶胞的体积为(x×10-6cm)3，晶胞中含有4个ZnS，则1mol晶胞的质量为97×4g，1mol晶胞的体积为(x×10-7cm)3×6.02×1023，则ZnS晶体的密度为ρg·cm-3=(97×4g)÷[(x×10-7cm)3×6.02×1023]，解得x=nm。