Question

【題目】銅是人類最早使用的金屬之一，金屬銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)及生活中用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)+2價銅離子M能層電子排布式是___________；第4周期中基態(tài)原子未成對電子數(shù)與銅原子相同的元素有________種。

（2）Cu+能與SCN-形成CuSCN沉淀。請寫出一種與SCN-互為等電子體的微粒_________。SCN-對應(yīng)的酸有硫氰酸（H-S-CN）和異硫氰酸（H-N=C=S），這兩種酸熔點更高的是_______（填名稱），原因是_____________________。

（3）Cu2+能與NH3形成平面正方形的[Cu(NH3)4]2+。NH3分子的空間構(gòu)型為__________；[Cu(NH3)4]2+中Cu采取dspx雜化，x的值是__________。

（4）已知Cu2O 熔點為1235 ℃，K2O 熔點為770℃，前者熔點較高，其原因是___________。

（5）Cu3N 的晶胞（立方）結(jié)構(gòu)如下圖所示：

①距離最近的兩個Cu+間的距離為________nm。（保留兩位小數(shù)）

②Cu3N 晶體的密度為____________ g·cm-3。（NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，列出計算式，不必計算出結(jié)果）

Answer 1

【答案】 3s23p63d9 4 CO2 或 CS2 或 N2O 異硫氰酸 異硫氰酸分子間形成氫鍵 三角錐形 2 二者都是離子晶體， Cu+離子半徑比K+小，晶格能大 0.27 或

【解析】（1）試題分析：銅是29號元素，其基態(tài)原子的價電子排布式為[Ar] 3d94s1，其未成對電子數(shù)為2，基態(tài)+2價銅離子M能層（第3電子層）電子排布式為3s23p63d9；第4周期中基態(tài)原子未成對電子數(shù)與銅原子相同（2個未成對電子）的元素有Ti、Ni、Ge、Se等4種。

（2）與SCN-互為等電子體的微粒有多種，其有3個原子和16個價電子，根據(jù)等電子原理可以找到CO2或CS2或N2O 等等。SCN-對應(yīng)的酸有硫氰酸（H-S-CN）和異硫氰酸（H-N=C=S），這兩種酸熔點更高的是異硫氰酸，原因是異硫氰酸分子間可以形成氫鍵。

（3）NH3分子中N為sp3雜化，N有1個孤電子對，故其空間構(gòu)型為三角錐形；[Cu(NH3)4]2+中Cu采取dspx雜化，由于 [Cu(NH3)4]2+形成平面正方形結(jié)構(gòu)，所以其雜化軌道數(shù)目為4，因此，x的值是2。

（4）已知Cu2O 熔點為1235 ℃，K2O 熔點為770℃，前者熔點較高，其原因是二者都是離子晶體，但是Cu+離子半徑比K+小，故Cu2O晶體的晶格能較大。

（5）由Cu3N 的晶胞（立方）結(jié)構(gòu)示意圖可知，該晶胞的邊長為0.381nm。由 Cu3N的化學(xué)式可知，兩種離子的個數(shù)比為1:3。晶胞中白球代表的離子有，黑球代表的離子有，所以白球代表氮離子、黑球代表亞銅離子。

①由圖可知，鄰近的兩個亞銅離子與一個氮離子可組成一個等腰直角三角形，故距離最近的兩個Cu+間的距離為0.27nm。

②1mol Cu3N晶胞的質(zhì)量和體積分別為()g和，所以，Cu3N 晶體的密度為 g·cm-3或 g·cm-3。