Question

銅在我國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁，廣泛 地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國(guó)防等領(lǐng)域．回答下列問(wèn)題：
（1）銅原子基態(tài)電子排布式為

 

；
（2）用晶體的x射線衍射法可以測(cè)得阿伏加德羅常數(shù)．對(duì)金屬銅的測(cè)定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361pm．又知銅的密度為9.00g?cm^-3，則鎘晶胞的體積是

 

cm³、晶胞的質(zhì)量是

 

g，阿伏加德羅常數(shù)為

 

（列式計(jì)算，己知 Ar（Cu）=63.6）；
（3）氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無(wú)限長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)（如下圖），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為

 

．
已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，另一種的化學(xué)式為

 

；
（4）金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過(guò)氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過(guò)氧化氫的混合溶 液反應(yīng)，其原因是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方應(yīng)程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),原子核外電子排布,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),元素及其化合物

分析：（1）銅是29號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；
（2）根據(jù)晶胞的棱長(zhǎng)a，其體積為a³；晶胞的質(zhì)量=體積×密度；
銅的晶胞為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞能分?jǐn)偟?個(gè)Cu原子，故銅的摩爾質(zhì)量=

1

4

×晶胞質(zhì)量×N_A，據(jù)此計(jì)算N_A；
（3）a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，據(jù)此判斷；
一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價(jià)，故另一種化合物中銅為+1價(jià)，CuCl₃原子團(tuán)的化合價(jià)為-2，據(jù)此書寫；
（4）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時(shí)混合能反應(yīng)，說(shuō)明兩者能互相促進(jìn)，這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過(guò)氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行，根據(jù)電荷守恒，還有氫氧根離子生成．

解答： 解：（1）銅是29號(hào)元素，其基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）1pm=10^-10cm，故一個(gè)晶胞的體積為（361×10^-10cm^）3=4.7×10^-23cm³；晶胞的質(zhì)量=體積×密度，故一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4.7×10^-23cm³×9.00g?cm^-3=4.23×10^-22g；銅的晶胞為面心立方最密堆積，一個(gè)晶胞中Cu原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故銅的摩爾質(zhì)量=

1

4

×晶胞質(zhì)量×N_A，所以63.6g?mol^-1=

1

4

×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1，
故答案為：4.7×10^-23；4.23×10^-22；6.01×10²³mol^-1；
（3）a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為：sp³，
一種化合物的化學(xué)式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價(jià)，故另一種化合物中銅為+1價(jià)，CuCl₃原子團(tuán)的化合價(jià)為-2，其化學(xué)式為：K₂CuCl₃，故答案為：sp³；K₂CuCl₃；
（4）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時(shí)混合能反應(yīng)，說(shuō)明兩者能互相促進(jìn)，是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過(guò)氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行，方程式可表示為：Cu+H₂O₂ +4NH₃═Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-，
故答案為：過(guò)氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行；Cu+H₂O₂ +4NH₃═Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題以銅元素及其化合物為載體，綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的主干知識(shí)，題目難度較大．