Question

【題目】銅元素位于元素周期表中第ⅠB族，在化合物中其化合價可以呈現+1、+2 價。銅的單質及其化合物在很多領域有重要的應用。

Ⅰ.CuSO4和Cu(NO3)2是常見的+2價銅的化合物，有較為廣泛的應用。

（1）向CuSO4溶液中滴加氨水，最后可以得到深藍色的[Cu(NH3)4]SO4溶液。

①N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序為______________________________。

②比較NH3 和[Cu(NH3)4]2+中H－N－H鍵角的大小：NH3___________[Cu(NH3)4]2+（填“＞”或“＜”），并說明理由________________________。

（2）制備Cu(NO3)2的一種方法是在N2O4的乙酸乙酯溶液中加入銅，反應一段時間后，加熱即可得到Cu(NO3)2。

①NO3- 的立體構型的名稱為_______________，N原子的雜化方式為________________。NO3- 的一種等電子體為________________________。

②N2O4會發生類似于水的自偶電離N2O4NO++NO3- ，制備無水Cu(NO3)2的化學方程式為__________________________________________。

Ⅱ.CuCl是較為常見的+1價銅的化合物。

（3）基態Cu+ 的價層電子排布式為________________________。

（4）CuCl的晶胞結構如圖所示，C1原子位于立方體的頂點和面心，Cu原子位于Cl原子構成的四面體體心。

①每個Cl原子周圍距Cl原子最近且等距離的Cu原子數目為________________。

②設NA為阿伏加德羅常數的值，晶體的密度為ρg/cm3，CuCl的摩爾質量為M g/mol，計算晶胞中距離最近的兩個Cu原子間的距離為___________pm。

Answer 1

【答案】 N＞O＞S ＜ 因為NH3 提供孤對電子與Cu2+ 形成配位鍵后，N-H成鍵電子對受到的排斥力減小，所以H-N-H鍵角增大 平面三角形 sp2雜化 CO32-、SO3 Cu+2N2O4Cu(NO3)2+2NO↑ 3d10 4

【解析】（1）①非金屬性越強，第一電離能越大，由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態，穩定性強，則N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞S。②由于NH3提供孤對電子與Cu2+ 形成配位鍵后，N-H成鍵電子對受到的排斥力減小，所以H-N-H鍵角增大。（2）①NO3-中中心原子的價層電子對數是，因此硝酸根的立體構型的名稱為平面三角形，N原子的雜化方式為sp2雜化。原子數和價電子數分別都相等的互為等電子體，則NO3-的一種等電子體為CO32-或SO3。②N2O4會發生類似于水的自偶電離N2O4NO++NO3-，因此制備無水Cu(NO3)2的同時還有NO生成，反應的化學方程式為Cu+2N2O4Cu(NO3)2+2NO↑。（3）銅的原子序數是29，基態Cu+的價層電子排布式為3d10。（4）①根據晶胞結構結合化學式可判斷每個Cl原子周圍距Cl原子最近且等距離的Cu原子數目為4個。②晶胞的邊長是，晶胞中距離最近的兩個Cu原子間的距離為面對角線的一般，即為。