Question

19．铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域．回答下列问题：
①铜原子基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
②用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数．对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm．又知铜的密度为9.00g•cm^-3，则阿伏加德罗常数为63.6g•mol^-1=$\frac{1}{4}$×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1（列式计算，结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 ①铜是29号元素，根据核外电子排布规律书写；
②根据晶胞的棱长a，其体积为a³；晶胞的质量=体积×密度；
铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞能分摊到4个Cu原子，故铜的摩尔质量=$\frac{1}{4}$×晶胞质量×N_A，据此计算N_A；

解答 解：①铜是29号元素，其基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
②1pm=10^-10cm，故一个晶胞的体积为（361×10^-10cm^）3=4.7×10^-23cm³；晶胞的质量=体积×密度，故一个晶胞的质量为4.7×10^-23cm³×9.00g•cm^-3=4.23×10^-22g；铜的晶胞为面心立方最密堆积，一个晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故铜的摩尔质量=$\frac{1}{4}$×晶胞质量×N_A，所以63.6g•mol^-1=$\frac{1}{4}$×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1，
故答案为：63.6g•mol^-1=$\frac{1}{4}$×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1．

点评 本题以铜元素及其化合物为载体，综合电子排布和阿伏加德罗常数的主干知识，题目难度较大．