Question

金属铜广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域．
（1）Cu是元素周期表中第29号元素，写出第三周期基态原子未成对电子数与Cu相同且电负性最大的元素是

 

（填元素名称）．
（2）CuO受热易分解为Cu₂O和O₂，请从铜的原子结构来说明CuO受热易分解的原因：

 

．
（3）如图是铜的某种氧化物的晶胞示意图．已知该晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为N_A．该晶体的密度为

 

g/cm³（列式不必化简）．
（4）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的晶体．
①SO₄^2-中S原子的杂化方式为

 

．
②NH₃分子内的H-N-H键角

 

（填“大于”“等于”或“小于”）H₂O分子内的H-O-H键角．
③S、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为

 

．
④蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）Cu元素的未成对电子数是1，同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，据此写出第三周期电负性最大且有一个未成对电子的元素；
（2）轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定；
（3）利用均摊法计算晶胞中含有的两种元素的离子个数，再根据ρ=

m

V

计算；
（4）①根据价层电子对互斥理论确定S原子的杂化方式；  
 ②孤电子对间的排斥能力大于孤电子对和化学键之间的排斥能力；　　
③同一周期元素，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IIA族和第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；
④硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，由于Cu²⁺可以提供空轨道，NH₃可提供孤对电子，形成配合物，从而写出离子方程式．

解答： 解：（1）Cu元素的未成对电子数是1，第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素，故答案为：氯；
（2）轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定，Cu⁺的最外层电子排布为3d¹⁰，而Cu²⁺的最外层电子排布为3d⁹，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu₂O稳定性强于CuO，
故答案为：Cu⁺的最外层电子排布为3d¹⁰，而Cu²⁺的最外层电子排布为3d⁹，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu₂O稳定性强于CuO；
（3）该晶胞中A离子个数=4，B离子个数=8×

1

8

+2×

1

2

+1+4×

1

4

=4，所以该晶胞中含有4个阴阳离子，故该物质是CuO，ρ=

M×4

NA?V

=

80×4

NA?(a×10-7)3

g/cm³，
故答案为：

80×4

NA?(a×10-7)3

（4）①SO₄^2-中S原子的价层电子数=4+

6+2-2×4

2

=4，所以采取杂sp³化方式，故答案为：sp³；   
②H₂O分子中含有两个孤电子对，NH₃分子中含有一个孤电子对，孤电子对间的排斥能力大于孤电子对和化学键之间的排斥能力，所以NH₃分子内的H-N-H键角大于H₂O分子内的H-O-H键角，
故答案为：大于；
③N、O元素属于同一周期，且N元素属于第VA族，O元素属于第VIA族，O、S属于同一周期，且S元素的原子序数大于O元素，所以第一电离能大小顺序是N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
④硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，由于Cu²⁺可以提供空轨道，NH₃可提供孤对电子，形成配合物，写出离子方程式为：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O 或Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O 或Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．

点评：本题考查较综合，注意同一周期元素第一电离能的异常现象、晶胞的有关计算，这些都是易错点，且也是考查热点．