Question

銅單質及其化合物在很多領域有重要用途，如金屬銅用來制造電線電纜，無水合硫酸銅可用作殺菌劑等．

（1）Cu²⁺的核外電子排布式為

 

．
（2）科學家通過X射線測膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如圖甲：
①膽礬的化學式用配合物的形式表示為

 

．
②膽礬中SO₄^2-的空間構型為

 

，H₂O中O原子的雜化方式為

 

．
（3）向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺配離子．已知NF₃與NH₃的空間構型都是三角錐形，但NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是

 

．
（4）Cu₃N形成的晶體結構如圖乙所示，N^3-的配位數(shù)是

 

．設晶胞邊長為acm，密度為bg/cm³，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

 

（用含a、b的式子表示）．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）Cu元素是29號元素，其原子核外有29個電子，Cu原子失去2個電子生成Cu²⁺，根據(jù)構造原理書寫銅離子核外電子排布式；
（2）①根據(jù)圖象知銅離子的配位數(shù)是4，另外一個水分子是結晶水分子；
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構型及原子雜化方式；
（3）NF₃中N-F成鍵電子對偏向于F原子，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子；
（4）該晶胞中黑色球個數(shù)=12×

1

4

=3，白色球個數(shù)=8×

1

8

=1，根據(jù)其化學式知，黑色球表示Cu⁺、白色球表示N^3-，N^3-的配位數(shù)為6；該晶胞的體積=a³cm³，密度ρ=

64×3+14 NA

a3

，據(jù)此計算N_A．

解答： 解：（1）Cu元素是29號元素，其原子核外有29個電子，Cu原子失去2個電子生成Cu²⁺，根據(jù)構造原理知銅離子核外電子排布式為[Ar]3d⁹，故答案為：[Ar]3d⁹；
（2）①根據(jù)圖象知銅離子的配位數(shù)是4，另外一個水分子是結晶水分子，所以其表示式為[Cu（H₂O）₄]SO₄．H₂O，故答案為：[Cu（H₂O）₄]SO₄．H₂O；
②膽礬中SO₄^2-的價層電子對個數(shù)=4+

1

2

×（6+2-4×2）=4，所以其空間構型正四面體結構，H₂O中O原子價層電子對個數(shù)=2+

1

2

×（6-2×2）=4且含有兩個孤電子對，所以O原子的雜化方式為sp³，故答案為：正四面體；sp³；
（3）F的電負性大于N元素，NF₃中N-F成鍵電子對偏向于F原子，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子，所以NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，故答案為：F的電負性大于N元素，NF₃中N-F成鍵電子對偏向于F原子，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子；
（4）該晶胞中黑色球個數(shù)=12×

1

4

=3，白色球個數(shù)=8×

1

8

=1，根據(jù)其化學式知，黑色球表示Cu⁺、白色球表示N^3-，N^3-的配位數(shù)為6；該晶胞的體積=a³cm³，密度ρ=

64×3+14 NA

a3

，則N_A=

64×3+14

ρa3

=

206

a3b

，
故答案為：6；

206

a3b

．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及原子核外電子排布式的書寫、微�？臻g構型及原子雜化方式的判斷、晶胞的計算等知識點，這些知識點都是高考高頻點，根據(jù)構造原理、價層電子對互斥理論、密度公式進行分析解答即可，難點是晶胞的計算，題目難度中等．