Question

物质结构理论有助于人们研究化学反应规律．请回答下列问题：
（1）在第三周期中，第一电离能大于硫的元素有

 

种；
（2）铜及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途．
①铜原子价电子排布式为

 

②氯、钾、铜（+1价）三元素可形成一种化合物，该化合物阴离子为无限长链结构（如图甲），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为

 

．该化合物阴离子的化学式为

 

；

③向CuSO₄溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]SO₄，下列说法正确的是

 

．
a．氨气极易溶液水，是因为NH₃分子和H₂O分子之间形成3种不同的氢键
b．NH₃分子的键角小于H₂O分子的键角
c．[Cu（NH₃）₄]SO₄所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d．[Cu（NH₃）₄]SO₄组成元素中电负性最大的是氮元素
④葡萄糖与新制氢氧化铜的碱性溶液反应生成砖红色沉淀A，其晶胞如图乙所示．A的化学式为

 

，晶胞中的白点代表的原子是

 

（填元素名称）．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,配合物的成键情况,晶胞的计算,铜金属及其重要化合物的主要性质

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，
（2）①铜是29号元素，根据核外电子排布规律书写；
②a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断；一种化合物的化学式为KCuCl₃，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，阴离子构成与CuCl₃一样，但CuCl₃原子团的化合价为-2，据此书写；
③根据的[Cu（NH₃）₄]SO₄结构判断选项；
④根据反应生成砖红色沉淀物质为氧化亚铜；利用均摊法进行计算．

解答： 解：（1）根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，第一电离能大于硫的元素有P、Cl、Ar；
故答案为：3；
（2）①铜是29号元素，其基态原子的价电子排布式为：3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
②a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp³，一种化合物的化学式为KCuCl₃，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，阴离子构成与CuCl₃一样，但CuCl₃原子团的化合价为-2，其化学式为：K₂CuCl₃，阴离子为[CuCl₃]^2-，故答案为：sp³；[CuCl₃]^2-；
③a．NH₃分子和H₂O分子之间形成2种不同的氢键，故a错误；
b．氨气分子的键角为107．18′，水分子的键角为104．30′，NH₃分子的键角大于H₂O分子的键角，故b错误；
c．N与H原子形成极性共价键，[Cu（NH3）4]2+与SO₄^2-形成离子键，Cu²⁺与NH₃形成配位键，故c正确；
d．[Cu（NH₃）₄]SO₄组成元素中电负性最大的是氧元素，故d错误；
故答案为：c；
④根据现象反应生成砖红色沉淀，该物质为氧化亚铜（Cu₂O）；由晶胞可知Cu原子位于晶胞内部，晶胞中的白点代表的原子有：含有4个Cu，Cl位于顶点和面心，共含有8×

1

8

×8+1=2，晶胞中的黑点代表的原子有4，据比例确定晶胞中的白点代表的原子为氧，
故答案为：Cu₂O；氧．

点评：本题以铜元素及其化合物为载体，考查原子结构示意图、原子轨道杂化、化学式的书写等，题目难度较大．