Question

銅和鎳是第四周期重要的過渡元素，它們的單質(zhì)及化合物具有廣泛用途，請回答以下問題：
（1）基態(tài)Cu原子的外圍電子排布式為

 

．
（2）很多不飽和有機物在Ni催化下可與H₂發(fā)生加成反應(yīng)，如①CH₂=CH₂②HC≡CH  ③ ④HCHO，其中碳原子采取sp²雜化的分子有

 

填序號），HCHO分子的立體結(jié)構(gòu)為

 

．
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液體Ni（CO）_n，與Ni（CO）_n中配體互為等電子體的離子的化學式為

 

（寫出一個即可）．
（4）向CuSO₄溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]SO₄，下列說法正確的是

 

．
A．氨氣極易溶于水，是因為NH₃分子和H₂O分子之間形成3種不同的氫鍵
B．[Cu（NH₃）₄]SO₄組成元素中，N、O、S第一電離能大小順序是O＞N＞S
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄ 所含有的化學鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
D．NH₃分子和H₂O分子的空間構(gòu)型不同，且氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角
（5）已知CuH的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，若CuH的密度為d g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則該晶胞的邊長為

 

cm （用含d和N_A的式子表示）．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況,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,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）銅是29號元素，其原子核外有29個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型，雜化軌道數(shù)=δ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)；
根據(jù)雜化軌道方式及雜化軌道成鍵情況判斷HCHO立體結(jié)構(gòu)；
（3）Ni（CO）₄中配體是CO，CO的等電子體是與其原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的分子或離子；
（4）根據(jù)的[Cu（NH₃）₄]SO₄結(jié)構(gòu)判斷選項；
（5）利用均攤法計算該晶胞中含有的銅原子和氫原子個數(shù)，再根據(jù)質(zhì)量、密度和體積之間的關(guān)系式計算．

解答： 解：（1）銅是29號元素，其原子核外有29個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知可得Cu基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2））①CH₂=CH₂中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數(shù)為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
②CH≡CH中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳碳三鍵，三鍵中含有1個δ鍵、2個π鍵，雜化軌道數(shù)為1+1=2，所以碳原子采取sp雜化．
③苯中碳原子成1個C-Hδ鍵，2個C-Cδ鍵，同時參與成大π鍵，雜化軌道數(shù)為1+2=3，所以碳原子采取sp²雜化．
④HCHO中碳原子成2個C-Hδ鍵，1個碳氧雙鍵，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，雜化軌道數(shù)為2+1=3，所以碳原子采取sp²雜化．
故①、③、④采取sp²雜化．
HCHO中碳原子采取sp²雜化，雜化軌道為平面正三角形，未容納孤對電子對，全部成δ鍵，參與成鍵的原子不同，所以HCHO為平面三角形．
故答案為：①③④；平面三角形．
（3）CO分子中含有2個原子，其價電子個數(shù)是10，所以與Ni（CO）₄中配體互為等電子的離子是CN^-；
故答案為：CN^-；
（4）A、NH₃分子和H₂O分子之間形成4種不同的氫鍵，故A錯誤；
B、[Cu（NH₃）₄]SO₄組成元素中，其第一電離能大小順序是N＞O＞S，故B錯誤；
C、N與H原子形成極性共價鍵，[Cu（NH3）4]2+與SO₄^2-形成離子鍵，Cu²⁺與NH₃形成配位鍵，故C正確；
D、氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角，故D錯誤．
故答案為：C；
（5）該晶胞中含有4個H原子，銅原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以該晶胞中含有4個銅原子4個氫原子，設(shè)該晶胞的邊長為a，則d=

4×(64+1) NA

a3

，所以a=

3	260 dNA

．
故答案為：

3	260 dNA

．

點評：本題考查了原子核外電子排布式的書寫、原子雜化方式的判斷、晶胞計算等知識點，根據(jù)構(gòu)造原理價層電子對互斥理論來分析解答即可，難度中等．