Question

已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A．其结构如图1：

（1）Cu元素基态原子的外围电子排布式为

 

．
（2）1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为

 

．
（3）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

 

（写化学式）．已知二氧化碳在水中溶解度不大，却易溶于二硫化碳，请解释原因

 

．
（4）硫酸根离子的空间构型为

 

；已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图2，则该化合物的化学式是

 

．

Answer 1

考点：配合物的成键情况,原子核外电子排布,晶胞的计算

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，3d、4s能级上电子为其外围电子，根据构造原理书写其基态原子外围电子排布式；
（2）共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，H₂N-CH₂-COONa中含有8个σ键；
（3）原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂；
（4）根据价层电子对互斥理论确定硫酸根离子的空间构型；利用均摊法确定该化合物的化学式．

解答： 解：（1）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，3d、4s能级上电子为其外围电子，根据构造原理知其基态原子外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，H₂N-CH₂-COONa中含有8个σ键，所以1mol氨基乙酸钠中含有σ键的数目为8N_A，故答案为：8N_A；
（3）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），
根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，CO₂和CS₂都是非极性分子，水是极性分子，所以CO₂极易溶于CS₂中，
故答案为：N₂O（或SCN^-、N₃^-等）；CO₂与CS₂均是非极性分子，而水是极性分子，依据相似相容原理，所以CO₂在水中溶解度不大，却易溶于CS₂；
（4）SO₄^2-价层电子对个数=4+

1

2

(6+2-4×2)=4且不含孤电子对，所以其空间构型为正四面体；利用均摊法知，该化合物中O原子个数=1+8×

1

8

=2，Cu原子个数=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：正四面体型；Cu₂O．

点评：本题涉及的知识点有晶胞的计算、等电子体、价层电子对互斥理论等知识点，利用均摊法、等电子体概念、价层电子对互斥理论来分析解答即可，题目难度中等；高考题中对于物质结构和性质的考查时，不是单纯的涉及一个考点，常常将各个考点融入到一个大型题中，考查知识较全面，要求学生对各个考点熟练掌握，一般来说，有关晶胞的计算较难．