Question

12．氨氣在工農業(yè)生產中有非常重要的應用．
（1）工業(yè)上常用氨氣和醋酸二氨和銅{[Cu（NH₃）₂]Ac}的混合液來吸收一氧化碳（醋酸根CH₃COO^-簡寫為Ac^-）．反應方程式為：[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu（NH₃）₃CO]Ac
①請寫出基態(tài)Cu原子的電子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹．
②氨水溶液中各元素原子的電負性從大到小排列順序為O＞N＞H．
③醋酸分子中的兩個碳原子，甲基（-CH₃）碳和羧基（-COOH）碳的雜化方式分別是sp³、sp²．
④生成物[Cu（NH₃）₃CO]Ac中所含化學鍵類型有abcd．
a．離子鍵　　　　　　　b．配位鍵　　　　　c．σ鍵　　　　　　　　d．π鍵
（2）如圖為一個金屬銅的晶胞，請完成以下各題．
①銅原子采取的這種堆積方式的空間利用率為74%．（填數值）
②此晶胞立方體的邊長為acm，Cu的相對原子質量為64．若阿伏伽德羅常數為N_A，則金屬銅的晶體密度ρ為$\frac{256}{{a}^{3}N{\;}_{A}}$g/cm³．（用a、N_A表示）．

Answer 1

分析 （1）①根據元素符號，判斷元素原子的核外電子數，再根據核外電子排布規(guī)律來寫；
②氨水溶液中含N、O、H三種元素，氫的電負性最小，又同周期自左而右電負性增大，據此判斷；
③醋酸分子中的兩個碳原子，甲基（-CH₃）碳采用sp²雜化，羧基（-COOH）碳采用sp²雜化；
④根據[Cu（NH₃）₃CO]Ac的結構判斷存在的化學鍵類型；
（2）①計算銅原子的總體積與晶胞總體積的比值；
②晶胞中含有4個銅原子，則晶胞質量為$\frac{4×64}{{N}_{A}}$g，該晶胞體積為a³cm³，帶入$ρ=\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）①Cu元素為29號元素，原子核外有29個電子，所以核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
②氨水溶液中含N、O、H三種元素，氫的電負性最小，又同周期自左而右電負性增大，故負性從大到小的排列順序為O＞N＞H，
故答案為：O＞N＞H；
③醋酸分子中的兩個碳原子，甲基（-CH₃）碳采用sp²雜化，羧基（-COOH）碳采用sp²雜化，
故答案為：sp³、sp²；
④Cu²⁺與NH₃存在配位鍵，NH₃中N與H形成σ鍵，[Cu（NH₃）₃CO]⁺與Ac^-之間是離子鍵，Ac^-內有碳氧雙鍵，所以還有π鍵，即存在的化學鍵類型為：配位鍵、σ鍵、π鍵和離子鍵，
故選abcd；
（2）①該晶胞為面心立方，則晶胞面對角線為銅原子半徑的4倍，則銅原子半徑為$\frac{\sqrt{2}a}{4}$cm，則銅原子總體積為4×$\frac{4π}{3}$×（$\frac{\sqrt{2}a}{4}$）³=0.24πa³cm³，晶胞體積為a³cm³，故空間利用率為$\frac{0.24πa{\;}^{3}}{a{\;}^{3}}$=74%，
故答案為：74%；
②晶胞中含有4個銅原子，則晶胞質量為$\frac{4×64}{{N}_{A}}$g，該晶胞體積為a³cm³，則密度ρ=$\frac{4×64}{{N}_{A}a{\;}^{3}}$=$\frac{256}{{a}^{3}N{\;}_{A}}$g/cm³，
故答案為：$\frac{256}{{a}^{3}N{\;}_{A}}$．

點評 本題考查核外電子排布式、電負性、雜化類型的判斷、化學鍵與晶體結構、晶胞的計算等知識，是對所學知識的綜合考查與運用，難度較大．