题目内容

16．铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途．回答下列问题：
（1）CuSO4晶体中S原子的杂化方式为sp3，SO42-的立体构型为正四面体．
（2）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）．N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为N＞O＞S（填元素符号）．
②向CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]SO4，下列说法正确的是AC
A．氨气极易溶于水，原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故
B．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角
C．Cu（NH3）4]SO4溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体
D．已知3.4g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体，
并放出a kJ热量，则NH3的燃烧热的热化学方程式为：NH3（g）+$\frac{3}{4}$O2（g）═$\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2O（g）△H=-5a kJ•mol-1
（3）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1所示．
①1mol氨基乙酸钠（H2NCH2COONa）含有σ键的数目为8NA．
②氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳．写出二氧化碳的一种等电子体：N2O（或SCN-、N3-等）（写化学式）．
③已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图2所示．则该化合物的化学式是Cu2O．

分析 （1）计算S原子的价电子对数进行判断；
（2）①先判断金属离子的化合价，再根据根据核外电子排布式的书写规则书写，注意3d能级的能量大于4s能级的能量，失电子时，先失去最外层上的电子；根据第一电离能的变化规律比较其大小；
②A．氨气分子与水分子之间存在氢键，氢键的存在使物质的溶解性显著增大；
B．据分子的空间结构判断；
C．根据相似相容原理判断；
D．燃烧热方程式书写在常温下进行，H2O为液态；
（3）①共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键；
②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；
③利用均摊法确定该化合物的化学式．

解答 解：（1）SO42-的价电子对数=$\frac{6+2}{2}$=4，形成四条杂化轨道，S原子的杂化方式为sp3，形成四面体结构，价电子对数=孤电子对数+配位原子数，可知孤电子对数为0，所以为正四面体结构，故答案为：sp3；正四面体；
（2）①铜是29号元素，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，该原子失去一个电子时，生成亚铜离子，失去的电子是最外层电子，所以亚铜离子的基态的电子排布式为：1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10． 元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能大小为N＞O＞S，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；N＞O＞S；
②A．氨气分子与水分子之间存在氢键，氢键的存在使物质的溶解性显著增大，故A正确；
B．氨气分子的键角小于水分子的键角，故B错误；
C．根据相似相溶分析：乙醇分子极性弱于水的极性，在乙醇中溶解度降低；故C正确；
D．燃烧热方程式书写在常温下进行，H2O为液态．故D错误；
故答案为：AC；
（3）①共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，1molH2N-CH2-COONa中含有8molσ键，所以1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为8NA，故答案为：8NA；
②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，则CO2的等电子体为：N2O（或SCN-、N3-等）；
故答案为：N2O（或SCN-、N3-等）；
③利用均摊法知，该化合物中O原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，Cu原子个数为4，铜原子和氧原子个数之比=4：2=2：1，所以其化学式为：Cu2O，
故答案为：Cu2O．

点评 本题以元素的推断为载体，考查了电离能、杂化理论，分子结构、核外电子排布规律、晶胞计算等知识点，是对物质结构知识的综合考查，侧重对知识迁移的运用、分析解决问题的能力考查，注意同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA和第IIIA族、第VA族和第VIA族之间异常．

练习册系列答案
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8．根据下表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，以下判断不正确的是（　　）
元素代号ABCDE
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