Question

銅及其合金是人類(lèi)最早使用的金屬材料．
（1）Cu⁺的核外電子排布式是

 

．
（2）銅的熔點(diǎn)比鈣的高，其原因是

 

；
（3）①向CuSO₄溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成[Cu（OH）₄]^2-．不考慮空間構(gòu)型，[Cu（OH）₄]^2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

 

． ②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對(duì)稱(chēng)的空間構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)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

 

．
（4）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，則銅晶胞的體積是

 

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）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型

專(zhuān)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)能量最低原理書(shū)寫(xiě)電子排布式；
（2）金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強(qiáng)弱；
（3）①[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個(gè)OH^-形成配位鍵；
②形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱(chēng)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(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，只有一種結(jié)構(gòu)；
（4）根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)a，其體積為a³．晶胞的質(zhì)量=密度×晶胞體積．晶胞中含有4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．

解答： 解：（1）銅是29號(hào)元素，銅原子失去一個(gè)電子變成亞銅離子，所以亞銅離子核外有28個(gè)電子，Cu⁺的核外電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）金屬的物理性質(zhì)主要取決于金屬鍵的強(qiáng)弱，一般金屬鍵越強(qiáng)，金屬的硬度越大、熔點(diǎn)越高；
故答案為：晶體中銅的金屬鍵強(qiáng)度大于鈣；
（3）①[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個(gè)OH^-形成配位鍵，可表示為；
②形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱(chēng)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(gè)NH₃被兩個(gè)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：；平面正方型；
（4）根據(jù)晶胞的邊長(zhǎng)a=361pm=3.61×10^-8cm，其體積為（3.61×10^-8cm）³=4.7×10^-23cm³；
晶胞的質(zhì)量=9.00g/cm³×4.7×10^-23cm³=4.23×10^-22g；
晶胞中含有4個(gè)Cu原子，故63.6g/mol=

1

4

×4.23×10^-22g×N_A，解得N_A=6.01×10^-23mol^-1．
故答案為：4.7×10^-23cm³；4.23×10^-22g；6.01×10^-23mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)知識(shí)，題目難度中等，是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力考查，基礎(chǔ)性較強(qiáng)，重點(diǎn)突出．