Question

【物質(zhì)結(jié)構(gòu)域性質(zhì)】
組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等，其中銅及其合金是人類最早使用的金屬材料，用途廣泛．
（1）銅原子的核外電子排布式是

 

；O、N、S的第一電離能由大到小的順序為

 

．
（2）銅的熔點比鈣高，其原因是

 

；
如圖是金屬Ca和Cu所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為

 

．
（3）Cu²⁺能與NH³、H₂O、Cl^-等形成配位數(shù)為4的配合物．
①[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化學(xué)鍵類型有

 

      （填序號）．
A．配位鍵B．金屬鍵C．極性共價鍵D．非極性共價鍵E．離子鍵
②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為

 

         （填序號）．
A．平面正方形B．正四面體C．三角錐型D．V型
③某種含Cu²⁺的化合物可催化丙烯醇制備丙醛的反應(yīng)：HOCH₂CH=CH₂→CH₃CH₂CHO．在丙烯醇分子中發(fā)生某種方式雜化的碳原子數(shù)是丙醛分子中發(fā)生同樣方式雜化的碳原子數(shù)的2倍，則這類碳原子的雜化方式為

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理書寫電子排布式，同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于第VIA族元素，同一主族，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減��；
（2）金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強弱，根據(jù)晶胞所示，利用均攤法計算；
（3）①[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在配位鍵和極性共價鍵；
②形成4個配位鍵，具有對稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)；
③丙烯醇中構(gòu)成C=C的兩個碳原子是sp²雜化，另一個C為sp³雜化，丙醛分子中C=O中的C采取sp²雜化，另外2個C為sp³雜化．

解答： 解：（1）Cu的原子序數(shù)為29，原子核外電子數(shù)為29，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于第VIA族元素，N為VA族元素，同一主族，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，因此所以第一電離能大小順序是：N＞O＞S，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；N＞O＞S；
（2）金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強弱，一般金屬鍵越強，金屬的硬度越大、熔點越高，晶體中銅的金屬鍵強于鈣，所以銅的熔點比鈣高；
晶胞中Ca位于頂點，一個晶胞中含有N（Ca）=8×

1

8

=1，Cu位于面心和體心，一個晶胞中共有N（Cu）=8×

1

2

+1=5，則該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為1：5，
故答案為：銅的金屬鍵強于鈣；1：5；
（3）①[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵，N-H為極性共價鍵，
故答案為：A、C；
②形成4個配位鍵，具有對稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體，如為正四面體，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)為平面正方形，
故答案為：A； 
③丙烯醇中構(gòu)成C=C的兩個碳原子是sp²雜化，另一個C為sp³雜化，丙醛分子中C=O中的C采取sp²雜化，另外2個C為sp³雜化，
故答案為：sp²雜化．

點評：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)知識，題目難度中等，本題注意晶胞的計算方法，易錯點為（3），注意配離子的結(jié)構(gòu)判斷．