题目内容
【题目】铜是重要的贵重金属，其化合物在催化剂研究和光电材料等方面应用广泛。回答下列问题：
（1）在铜的配合物中，H2O、NH3、CO等常用作配体。
①基态Cu2+的价电子轨道表示式为_________。
②H、C、N、O元素中，元素的第一电离能最高的为_____，元素电负性由大到小的顺序为________。
③水溶液中有H3O+、H5O2+、H9O4+等微粒的形式。H3O+中O的杂化轨道类型为_____，其H－O－H键角_______（填“＞”或“＜”）H2O中H－O－H的键角。H5O2+内部存在氢键，H5O2+的结构式可表示为__________。
④Cu2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物，其结构如图所示：
，其中每个Cu原子能与其他原子形成_________个配位键。
（2）CuCl结构属于立方晶系，其晶胞如图所示：
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。则A原子分数坐标为_________。
②晶胞中距离每个Cu+最近的Cl－的个数为_______，若晶胞的棱长为a pm，晶体的密度为ρ g·cm－3，计算阿伏加德罗常数NA=________（列式表示）。
【答案】
N O＞N＞C＞H sp3 ＞ 
或
3 
4 
【解析】
(1)①基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
②同周期第ⅡA和第ⅤA的元素第一电离能大于相邻族元素，同周期从左到右电负性增强；
③先确定VSEPR模型，然后在确定中心原子的杂化轨道类型；一般来说，相互之间排斥力的大小为：孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力；氧原子可与氢原子形成氢键；
④形成配位键时，亚铜离子提供空轨道，氯原子提供共用电子对；
(2)①根据A原子在晶胞中的位置关系分析判断；
②根据图知，该晶胞中距离每个Cu+最近的Cl-的个数为4，根据晶胞密度公式ρ=
进行计算。
(1)①基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9，其价电子轨道表示式为
；
②同周期第ⅡA和第ⅤA的元素第一电离能大于相邻族元素，所以第一电离能N＞O，H、C、N、O元素中，元素的第一电离能最高的为N；同周期从左到右电负性增强，所以电负性O＞N＞C＞H；
③H3O+价层电子对模型为四面体，氧原子采取sp3杂化；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中HOH键角比H2O中HOH键角大；H5O2+内部存在氢键，H5O2+的结构式可表示为
或
；
④根据氯原子最外层电子数为7可知，氯原子可形成一对共用电子对，即氯原子形成的两条共价键中只有一条为配位键，而X可形成三条配位键， 如图所示：
；
(2)①C点的原子与上平面面心的小球相连，且与顶点组成等边三角形，故在x、y平面的投影为(
，)，同理可得在z轴的投影为
，则A原子分数坐标为(，，
)；
②根据图知，该晶胞中距离每个Cu+最近的Cl的个数为4，氯离子的配位数是4；该晶胞中，氯原子位于晶胞的顶点和面心，氯原子的个数=8×
+6×
=4，铜原子位于晶胞内部，铜原子个数=4若晶胞的棱长为a pm，则晶胞的体积V=a3 pm3= (a×10-10)3cm3，晶体的密度为ρ g·cm－3，ρ=，阿伏加德罗常数。
