Question

【題目】向硫酸銅水溶液中逐滴滴加氨水，先生成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)滴加氨水得到深藍(lán)色溶液，再向溶液中加入乙醇，有深藍(lán)色晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出。

（1）銅元素位于元素周期表中____區(qū)，高溫超導(dǎo)體釔鋇銅氧材料中銅元素有+2和+3兩種價(jià)態(tài)，基態(tài)Cu3＋的電子排布式為____。

（2）非金屬元素N、O、S的第一電離能由大到小的順序是____（用元素符號(hào)表示）。

（3）上述深藍(lán)色晶體中含有的元素的電負(fù)性最小的是____（用元素符號(hào)表示）。

（4）H2O的中心原子軌道雜化類型為____雜化；SO42－離子的立體構(gòu)型是____，寫出與SO42－互為等電子體的一種離子____。

（5）NH3分子在獨(dú)立存在時(shí)H－N－H鍵角為106.7°。如圖為[Zn(NH3)6]2＋離子的部分結(jié)構(gòu)以及H－N－H鍵角的測(cè)量值。解釋配合物中H－N－H鍵角變?yōu)?/span>109.5°的原因____。

（6）最新研究發(fā)現(xiàn),水能凝結(jié)成13種類型的結(jié)晶體。除普通冰外,還有-30℃才凝固的低溫冰，180℃依然不變的熱冰，比水密度大的重冰等。重冰的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶胞參數(shù)a=333.7pm，阿伏加德羅常數(shù)的值取6.02×1023，則重冰的密度為____g.cm－3(只列式，不計(jì)算)。

Answer 1

【答案】ds 1s22s22p63s23p63d8 N>O>S Cu sp3雜化 正四面體形 PO43－(或ClO4－） 氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2＋成鍵，原孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥，排斥減弱，故H－N－H鍵角變大

【解析】

（1）根據(jù)元素周期表，Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，位于ds區(qū)；

銅的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，基態(tài)Cu3＋失去最外層的三個(gè)電子，基態(tài)Cu3＋的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d8，

答案為：ds；1s22s22p63s23p63d8；

（2）N、O位于同一周期，同周期從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但N的最外層電子處于半充滿狀態(tài)，故第一電離能N>O，O、S位于同一主族，同主族從上到下，第一電離能呈減小的趨勢(shì)，故第一電離能O>S，故第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N>O>S，

故答案為N>O>S；

（3）深藍(lán)色晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，含有Cu、N、H、S、O元素，非金屬性越弱，電負(fù)性越小，則電負(fù)性最小的為Cu，

答案為：Cu；

（4）H2O的中心原子是O，根據(jù)VSEPR理論，價(jià)電子對(duì)數(shù)為成鍵電子對(duì)+孤電子對(duì)數(shù)=2+=4根據(jù)雜化軌道理論，中心原子O的雜化方式為sp3；深藍(lán)色晶體的陰離子為SO42－，根據(jù)VSEPR理論，價(jià)電子對(duì)數(shù)為成鍵電子對(duì)+孤電子對(duì)數(shù)=4+=4，根據(jù)雜化軌道理論，中心S的雜化方式為sp3，五個(gè)原子構(gòu)成，則其空間構(gòu)型為正四面體；等電子體是指在原子數(shù)相同下，原子的價(jià)電子數(shù)相同的粒子，通常采用元素上下左右平移法，同時(shí)調(diào)電子數(shù)來確定等電子體粒子；與SO42－互為等電子體的離子PO43－(或ClO4－）

故答案為：sp3；正四面體；PO43－(或ClO4－）；

（5）中心原子采取不同的雜化形式時(shí),其等性雜化軌道的空間分布情況及雜化軌道之間的夾角是各不相同的。這是決定鍵角大小的最根本的原因。氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2＋成鍵，原孤對(duì)電子與鍵對(duì)電子間的排斥作用變?yōu)殒I對(duì)電子間的排斥，排斥減弱，故Zn2＋鍵角變大。

故答案為：氨分子與Zn2＋形成配合物后，孤對(duì)電子與Zn2＋成鍵，原孤對(duì)電子與鍵對(duì)電子間的排斥作用變?yōu)殒I對(duì)電子間的排斥，排斥減弱，故Zn2＋鍵角變大。

（6）晶胞中水分子數(shù)目=1+8×=2，晶胞質(zhì)量=g，晶體密度ρ=，

答案為：。