题目内容
【题目】
铜是人类最早发现的金属,也是人类广泛使用的一种金属。铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。
(1)早期发现的天然准晶颗粒由Cu、Fe、Al三种金属元素组成。Fe元素位于元素周期表的____区。基态Al原子的L层电子排布图为___________。
(2)Cu2O为半导体材料,可由乙醛(CH3CHO)和新制氢氧化铜反应得到,同时可得到乙酸。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_________,1mol乙酸分子中含有的σ键的数目为____________。
(3)制造单晶硅太阳能电池片时,一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电子排布式为____。碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是_____。(用元素符号表示)
(4)在络离子[Cu(NH3)4]2+中NH3的VSEPR模型为_________。
(5)铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中,Cu原子位于面心,Ag原子位于顶点,若该晶胞边长为r pm,则合金的密度为____g·cm-3(设阿伏伽德罗常数的值为NA)。
【答案】dsp3、sp27NA1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)N>C>B四面体
【解析】(1)Fe的电子排布1s22s22p63s23p63d64s2,属d区元素,基态Al原子的L层有8个电子,电子排布图为;
(2)乙醛中甲基上的C形成4条σ键,无孤电子对,因此采取sp3杂化类型,醛基中的C形成3条σ键和1条π键,无孤电子对,采取sp2杂化类型;乙酸中甲基上的C形成4条σ键,羧基中的C形成3条σ键和1条π键,再加上羟基中一个σ键,共形成7条σ键,则1mol乙酸含有7molσ键,即7NA个σ键
(3)Cu的相对原子质量为29,失去1个电子后,Cu+的电子排布:1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10);同一周期中元素的电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族中元素的电负性随着原子序数的增大而减小,B、C、N属于同一周期,电负性由大到小的顺序是N>C>B;
(4)氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数= ,VSEPR模型为正四面体结构;
(5)Ag在顶点,8 × 1/8 = 1,Cu在面心,6 × 1/2 = 3.所以说每个晶胞中实际含有1个Ag原子和3个Cu原子,108×1 + 64×3 = 300,300÷ 6.02×1023 = 4.98×10-22,r pm = r×10-10 cm,晶胞体积为:r3 × 10-30 cm3,合金密度: 4.98×10-22 g÷ r3 × 10-30 cm3 = 4.98×108 / r3 g·cm-3。或合金密度:300/NAg ÷ r3 × 10-30 cm3= g·cm-3