Question

9．[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O是一种杀虫剂．
（1）Cu元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹，根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Cu属于ds区．
（2）元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为N＞O＞S．
（3）H元素可与O元素形成H₂O和H₂O₂，H₂O₂易溶于H₂O，其主要原因为H₂O与H₂O₂之间形成氢键．
（4）H元素与N元素可组成化合物N₂H₄，其中N原子的轨道杂化方式为sp³．
（5）SO₄^2-的空间构型是正四面体，与SO₄^2-互为等电子体的一种分子的化学式为CCl₄或SiCl₄或SO₂Cl₂．
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色晶体，其结构如图，则该化合物的化学式为CuH．

Answer 1

分析 （1）Cu是29号元素，其3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，根据构造原理书写Cu原子核外电子排布式；Cu属于ds区；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，且第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
（3）氢键能增大物质的溶解性；
（4）肼分子中每个N原子形成3个化学键且每个N原子含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定N原子杂化方式；
（5）硫酸根离子价层电子对个数=4+$\frac{6+2-4×2}{2}$=4，根据价层电子对互斥理论确定硫酸根离子空间构型；原子个数相同、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（6）根据均摊法确定各元素原子个数，从而确定其化学式．

解答 解：（1）Cu是29号元素，其3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，根据构造原理书写Cu原子核外电子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹；Cu属于ds区，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s¹；ds；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，且第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N＞O＞S，故答案为：N＞O＞S；
（3）H₂O与H₂O₂之间能形成氢键导致双氧水易溶于水，故答案为：H₂O与H₂O₂之间形成氢键；
（4）肼分子中每个N原子形成3个化学键且每个N原子含有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定N原子杂化方式为sp³，故答案为：sp³；
（5）硫酸根离子价层电子对个数=4+$\frac{6+2-4×2}{2}$=4，根据价层电子对互斥理论确定硫酸根离子空间构型为正四面体；原子个数相同、价电子数相等的微粒互为等电子体，与硫酸根离子互为等电子体的有CCl₄或SiCl₄或SO₂Cl₂；
故答案为：正四面体；CCl₄或SiCl₄或SO₂Cl₂；
（6）该晶胞中Cu原子个数=3+12×$\frac{1}{6}$+2×$\frac{1}{2}$=6，H原子个数=4+6×$\frac{1}{3}$=6，所以其化学式为CuH，
故答案为：CuH．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、元素周期律、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生分析计算及空间想象能力，明确基本原理、元素周期律及晶胞计算方法是解本题关键，注意该晶胞中每个顶点上的原子被6个晶胞占有而不是8个晶胞占有，为易错点．