Question

8．Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，如CuSO₄溶液常用作電解液、電鍍液等．請(qǐng)回答以下問題：
（1）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，Au原子最外層電子排布式為6s¹；一種銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1_．
（2）上述晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF₂的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式應(yīng)為Cu₃AuH₈．
（3）Cu的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，該氯化物的化學(xué)式是CuCl．
（4）圖2表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個(gè)氮原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)（見圖3），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個(gè)氫鍵予以識(shí)別．下列分子或離子中，能被該有機(jī)化合物識(shí)別的是c（填標(biāo)號(hào)）．
a．CF₄      b．CH₄      c．NH₄⁺     d．H₂O．

Answer 1

分析 （1）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，以此判斷電子排布式；銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，利用均攤法計(jì)算晶胞；
（2）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，利用均攤法計(jì)算；
（3）由Cu的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu位于頂點(diǎn)和面心，Cl位于體內(nèi)，利用均攤法計(jì)算；
（4）嵌入某微粒分別與4個(gè)N原子形成4個(gè)氫鍵．

解答 解：（1）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，則最外層電子排布式為6s¹，在晶胞中Cu原子處于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子處于頂點(diǎn)位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1，故答案為：6s¹；3：1；
（2）CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，則應(yīng)含有8個(gè)H，則化學(xué)式為Cu₃AuH₈，
故答案為：Cu₃AuH₈；
（3）由Cu的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu位于頂點(diǎn)和面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，Cl位于體內(nèi)，N（Cl）=4，則化學(xué)式為CuCl，故答案為：CuCl；
（4）由氫鍵的形成條件及成鍵元素（N、O、F、H）可知，本題中嵌入某微粒分別與4個(gè)N原子形成4個(gè)氫鍵，由成鍵元素及數(shù)目可知為NH₄⁺，故答案為：c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，綜合考查學(xué)生的分析能力和基本概念的綜合運(yùn)用能力，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，題目難度中等．