题目内容
铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途.请回答以下问题:
(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如图1所示:

①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为 .N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为 (填元素符号).
②Cu(NH3)4SO4中所含的化学键有 .
(2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO).根据等电子体原理,CO分子的结构式为 .
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图2所示),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 .已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,则另一种化合物的化学式为 .

(4)Cu2O的晶胞结构如图3所示,该晶胞的边长为a cm,则Cu2O的密度为 g?cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值).
(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如图1所示:
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为
②Cu(NH3)4SO4中所含的化学键有
(2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO).根据等电子体原理,CO分子的结构式为
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图2所示),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为
(4)Cu2O的晶胞结构如图3所示,该晶胞的边长为a cm,则Cu2O的密度为
考点:原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,化学键,“等电子原理”的应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题:原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析:(1)①先判断金属离子的化合价,再根据根据核外电子排布式的书写规则书写,注意3d能级的能量大于4s能级的能量,失电子时,先失去最外层上的电子;根据第一电离能的变化规律比较其大小;
②阴阳离子存在离子键,非金属元素间易形成共价键,配合物中存在配位键;
(2)氮气和CO互为等电子体,因此CO中也含有三键;
(3)a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,CuCl3原子团的化合价为-2,据此书写;
(4)一个晶胞中含有4个Cu、2个O,可计算出一个晶胞的质量,根据密度公式求算即可.
②阴阳离子存在离子键,非金属元素间易形成共价键,配合物中存在配位键;
(2)氮气和CO互为等电子体,因此CO中也含有三键;
(3)a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,CuCl3原子团的化合价为-2,据此书写;
(4)一个晶胞中含有4个Cu、2个O,可计算出一个晶胞的质量,根据密度公式求算即可.
解答:
解:(1)①铜是29号元素,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,该原子失去一个电子时,生成亚铜离子,失去的电子是最外层电子,所以亚铜离子的基态的电子排布式为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10. 元素周期律中,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互换,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以其第一电离能大小为N>O>S,
故答案为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S;
②[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键,N原子和铜原子之间存在配位键,NH3中H和N之间存在共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键;
故答案为:共价键、离子键、配位键;
(2)氮气和CO互为等电子体,因此CO中也像氮气分子一样含有三键,CO的结构式为C≡O,
故答案为:C≡O;
(3)a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,CuCl3原子团的化合价为-2,其化学式为:K2CuCl3,
故答案为:sp3;K2CuCl3;,
(4)一个晶胞中含有Cu个数为:8×
+6×
=4,O原子为2个,因此一个晶胞的质量为:
g,因此密度ρ=
g/cm3=
g/cm3,
故答案为:
.
故答案为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S;
②[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键,N原子和铜原子之间存在配位键,NH3中H和N之间存在共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键;
故答案为:共价键、离子键、配位键;
(2)氮气和CO互为等电子体,因此CO中也像氮气分子一样含有三键,CO的结构式为C≡O,
故答案为:C≡O;
(3)a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,CuCl3原子团的化合价为-2,其化学式为:K2CuCl3,
故答案为:sp3;K2CuCl3;,
(4)一个晶胞中含有Cu个数为:8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 144×2 |
| NA |
| ||
| a3 |
| 288 |
| NA?a3 |
故答案为:
| 288 |
| NA?a3 |
点评:本题考查物质结构中电子排布式、化学键、等电子体、晶胞的计算等知识,其中计算是难点,综合性较强,难度中等.
练习册系列答案
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