Question

6．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伽德罗常数．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/cm³，则铜晶胞的体积是4.7×10^-23 cm³，晶胞的质量是4.23×10^-22克，阿伏伽德罗常数为6.01×10²³mol^-1（列式计算，已知Ar（Cu）=63.6）．

Answer 1

分析 （1）铜是29号元素，根据核外电子排布规律书写；
（2）根据晶胞的边长为361pm，其体积为（361pm）³；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，满足半满和全满的稳定结构，其基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）1pm=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：4.7×10^-23；4.23×10^-22；6.01×10²³mol^-1．

点评 本题以铜元素及其化合物为载体，综合考查物质结构与性质的主干知识，注意晶胞的结构，题目难度较大．