Question

銅在我國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國(guó)防等領(lǐng)域．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）青銅的主要組成元素是銅元素和錫元素，請(qǐng)寫(xiě)出錫原子的價(jià)電子排布式

 

．
（2）向硫酸銅溶液里滴加氨水至過(guò)量，再加入乙醇，析出晶體，此物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為

 

，SO^2-₄的立體構(gòu)型是

 

，其中S原子的雜化軌道類(lèi)型是

 

．
（3）N、O、F三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?div id="rphbptj" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

，Cu₂O的熔點(diǎn)高于Cu₂S，請(qǐng)解釋原因

 

．
（4）金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過(guò)氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方應(yīng)程式為

 

．
（5）用晶體的x射線衍射法可以測(cè)得阿伏加德羅常數(shù)．對(duì)金屬銅的測(cè)定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361pm．又知銅的密度為9.00g．cm^-3，據(jù)此計(jì)算阿伏加德羅常數(shù)為

 

[列式并計(jì)算，結(jié)果用科學(xué)記數(shù)法表示，保留兩位小數(shù)，己知Ar（Cu）=63.6]．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）錫與碳是同主族元素，所以價(jià)電子數(shù)相同，是第五周期元素，價(jià)電子排布在5s5p軌道上；
（2）向硫酸銅溶液里滴加氨水至過(guò)量，再加入乙醇，析出[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O晶體，陰陽(yáng)離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價(jià)鍵，配合物中存在配位鍵；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定離子的立體構(gòu)型，通過(guò)中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)的計(jì)算確定原子的雜化方式；
（3）在同一周期從左到右電負(fù)性遞增，離子晶體中離子半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，據(jù)此答題；
（4）氨水、過(guò)氧化氫和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時(shí)混合能反應(yīng)，說(shuō)明兩者能互相促進(jìn)，這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過(guò)氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行，根據(jù)電荷守恒，還有氫氧根離子生成；
（5）根據(jù)銅摩爾質(zhì)量=摩爾體積×密度計(jì)算．

解答： 解：（1）錫與碳是同主族元素，所以價(jià)電子數(shù)相同，是第五周期元素，價(jià)電子排布在5s5p軌道上，價(jià)電子排布式為5s²5p²，故答案為：5s²5p²；
（2）向硫酸銅溶液里滴加氨水至過(guò)量，再加入乙醇，析出[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O晶體，[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根離子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在離子鍵，N原子和銅原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價(jià)鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；SO^2-₄中硫原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為

6+2

2

=4，無(wú)孤對(duì)電子，所以S原子的雜化軌道類(lèi)型sp³雜化，SO^2-₄的立體構(gòu)型是正四面體，
故答案為：共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；正四面體；sp³雜化；
（3）在同一周期從左到右電負(fù)性遞增，所以N、O、F三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕＞O＞N；離子晶體中離子半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，Cu₂O和Cu₂S為離子晶體，氧離子的半徑小于硫離子，所以Cu₂O中陰陽(yáng)離子的核間距小于Cu₂S，所以晶格能大，所以熔點(diǎn)高，
故答案為：F＞O＞N；Cu₂O和Cu₂S為離子晶體，氧離子的半徑小于硫離子，所以Cu₂O中陰陽(yáng)離子的核間距小于Cu₂S，所以晶格能大，所以熔點(diǎn)高；
（4）氨水、過(guò)氧化氫和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時(shí)混合能反應(yīng)，說(shuō)明兩者能互相促進(jìn)，是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過(guò)氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行，方程式可表示為：Cu+H₂O₂+4NH₃═[Cu（NH₃）₄]（OH）₂，故答案為：Cu+H₂O₂+4NH₃═[Cu（NH₃）₄]（OH）₂；
（5）銅的晶胞為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞能分?jǐn)偟?個(gè)Cu原子；1pm=10^-10cm，故一個(gè)晶胞的體積為（361×10^-10）³=4.7×10^-23cm³；
晶胞的質(zhì)量=體積×密度，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4.7×10^-23cm³×9.00g?cm^-3=4.23×10^-22g；
在一個(gè)體心晶胞含4個(gè)銅原子，故銅的摩爾質(zhì)量=

1

4

×晶胞質(zhì)量×N_A，由Ar（Cu）=63.6g?mol^-1×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1，
故答案為：6.01×10²³mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了原子核外電子排布、配合物的結(jié)構(gòu)、晶體的性質(zhì)、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，中等難度．