题目内容

【题目】自然界中存在大量的金属元素和非金属元素,它们在工农业生产中有着广泛的应用。

(1)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,已知高温下Cu2O比CuO稳定。

①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________;

②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。

(2)CuSO4溶液常用作农药、电镀液等,向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。

①Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有____________(填字母序号)。

a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键

②SO42—的立体构型是____________,其中S原子的杂化轨道类型是____________。

③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。

(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。

(4)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-),该反应是:

[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(醋酸羰基三氨合铜)(I) △H<0

①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________;

②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为_________。

(5)铜的化合物种类很多,右图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为:ρ=____________g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。

【答案】 亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 a、b、d 正四面体 sp3 NH3中的N原子带负电性,易与Cu2+结合,NF3的N原子带正电性,与带正电的Cu2+相互排斥,难以结合。 MgO晶体所含离子半径小,离子电荷数多,晶格能大 C <O <N 4 略

【解析】(1)①Cu的核外价电子排布为3d104s1,故价电子轨道排布图为

。②亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态,所以导致高温下Cu2O比CuO更稳定;(2)①根据化学式Cu(NH3)4SO4·H2O可判断晶体中存在的化学键有离子键,极性键和配位键,答案选a、b、d;②SO42-中S原子的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,为sp3杂化,立体构型为正四面体;③由于NH3中的N原子带负电性,易与Cu2+结合,NF3的N原子带正电性,与带正电的Cu2+相互排斥,因此难以结合。(3)由于MgO晶体所含离子半径小,离子电荷数多,晶格能大,所以氧化镁的熔点远高于氯化钠的熔点。(4)①同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但N元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中配体是氨气和CO,所以中心原子的配位数为4;(5)根据氯化亚铜的晶胞结构可知两种微粒的个数均是4个,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为ρ=g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。

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