Question

【題目】【化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

銅也是日常生活中常見(jiàn)的金屬，它的單質(zhì)及化合物在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的用途。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

（1）超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、傕化劑等，制備方法如下:

寫出基態(tài)Cu的外圍電子排布式________________，銅元素位于周期表中笫______________族；NH4CuSO3所含元素中第一電離能最大是____________（填元素符號(hào)）。

SO42-中心原子的雜化方式為___________，SO32-的空間構(gòu)型為__________。

③ 將NH4CuSO3溶于足量稀硫酸中，有剌激性氣味的氣體放出，該氣體是__________，所得溶液呈__________色。

（2）某學(xué)生向CuSO4濃液中加入少量氨水生成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加入過(guò)量氨水沉淀溶解，得到 深藍(lán)色透明溶液，最后向該溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4 H2O晶體。

①下列說(shuō)法正確的是_______(填代號(hào)）

A．氨氣極易溶于水，是因?yàn)镹H3和H2O之間形成了極性共價(jià)鍵

B．NH3和H2O中心原子的雜化方式相同，鍵角也相同

c．Cu(NH3)4SO4所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵

d．[Cu(NH3)4]SO4中配離子的空間構(gòu)型為正方形

②請(qǐng)解釋加入乙醇后析出晶體的原因________________。

（3）Cu晶體的堆積方式如右圖所示，設(shè)Cu原子半徑為a，晶體中Cu原子的配位數(shù)為______________，晶體的空間利用率為________________。（已知:，列式并計(jì)算出結(jié)果）

Answer 1

【答案】（1）①3d104s1；ⅠB；N； ②sp3；三角錐型；③SO2；藍(lán)色；（2）①cd；②乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質(zhì)的溶解度；（3）12；×100%=74.76%。

【解析】

試題分析：（1）①外圍電子指價(jià)電子，過(guò)渡元素價(jià)電子包括最外層電子和次外層d能級(jí)上的電子，即Cu的外圍電子排布式為：3d104s1；銅位于第四周期IB族；第一電離能越大，非金屬性越強(qiáng)，同周期從左向右第一電離能增大，但I(xiàn)IA>IIIA，VA>VIA，因此第一電離能最大是N；（2）②雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為②雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4，因此雜化類型為sp3，SO32－中有3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(6＋2－3×2)/2=1，空間構(gòu)型為三角錐形；③＋1價(jià)Cu在酸性溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cu和Cu2＋，SO32－＋2H＋=SO2↑＋H2O，氣體為SO2，溶液變藍(lán)；(2)①a、氨氣極易溶于水，因?yàn)镹H3和H2O形成分子間氫鍵，故錯(cuò)誤；b、NH3中N的雜化方式為sp3，H2O中O的雜化方式為sP3，前者含有一個(gè)孤電子對(duì)，后者含有2個(gè)孤電子對(duì)，因此夾角不同，故錯(cuò)誤；c、屬于絡(luò)合物，含有Cu2＋和NH3之間形成配位鍵，NH3中N和H之間形成共價(jià)鍵，Cu2＋和SO42－形成離子鍵，故正確；d、配離子的構(gòu)型為正方形，故正確；②乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質(zhì)的溶解度；(3)金屬晶體的配位數(shù)確定與金屬原子最近的金屬原子的個(gè)數(shù)，根據(jù)晶胞，銅原子的配位數(shù)為12，空間利用率=球的體積/晶胞的體積，根據(jù)晶胞，屬于此晶胞的銅原子的個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，面對(duì)角線為4a，因此晶胞的邊長(zhǎng)為2 a，因此空間利用率=×100%=74.76%。