Question

【题目】某同学所做的有关铜元素的实验流程如图：

（1）写出基态铜原子的价电子排布式________________________，向深蓝色溶液中加入适量乙醇，会析出深蓝色晶体，该晶体中存在的化学键的类型有________________________。

（2）写出反应④的离子方程式________________________。

（3）铜能与类卤素(SCN) 2反应生成Cu(SCN) 2，1 mol (SCN)2分子中含有的δ键数目为类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论推测硫氰酸(H-S-CN)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点，其原因是__________________；写出一种与SCN-互为等电子体的分子_________________(用化学式表示)。

（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为____________________。

（5）铜晶胞中,其晶体的堆积方式为_______________，一个晶胞中铜原子的数目为__________，空间利用率为____________（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】（1）3d104s1 离子键、共价键、配位键 （2）Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-

（3）5NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键 CO2

（4）sp3、sp2 （5）面心立方最密堆积 4 设Cu原子半径为r，则晶胞中Cu原子总体积为4×4/3πr3，晶胞棱长为4r×=2r,则晶胞体积为(2r)3 =16 r3，空间利用率为≈74%。

【解析】

试题分析：（1）基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；向深蓝色溶液中加人适量乙醇，会析出深蓝色晶体，其化学式为[Cu(NH3)4]Cl2·H2O，存在的化学键的类型有:离子键、共价键、配位键。 （2）反应④的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-。（3）(SCN)2的结构式为，根据(SCN)2的结构可知1个分子中有3个单键和2个碳氮叁键，单键为δ键，1个叁键含有1个δ键、2 个π键,1 个(SCN)2分子含有5个δ键，故 1mol(SCN)2分子中含有δ键的数目为5NA；由于异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键，所以硫氰酸(H—S—CN)的沸点低于异硫氰酸的；与SCN-互为等电子体的分子有CO2等,原子数相同，价电子数均为16。（4）分子中连接氨基的C原子形成2个C—H键、1个C—N键、1个C—C键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，而碳氧双键中的C原子形成3个δ键和 1 个π键,没有孤电子对，杂化轨道数目为3,采取sp2杂化。（5）Cu晶胞中，其晶体的堆积方式为面心立方最密堆积；一个晶胞中铜原子数为8×1/8+6×1/2=4个；设Cu原子半径为r，则晶胞中Cu原子总体积为4×4/3πr3，晶胞棱长为4r×=2r,则晶胞体积为(2r)3 =16 r3，空间利用率为≈74%。