Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] [Cu（NH3）4]SO4．H2O是一種殺蟲(chóng)劑。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)___，N、S、O的第一電離能由大到小的排列順序?yàn)?/span> 。

（2）下列微粒間的作用力中，在[Cu（NH3）4]SO4中不存在的是____（填字母）。

a．離子鍵 b．配位鍵 c．σ鍵 d．非極性鍵

（3）H20與NH3的中心原子軌道雜化類型相同，均為 雜化，但兩種分子中鍵角不同：H- O-H約為105°、H-N-H約為107°，導(dǎo)致這種差異的主要原因是 ，水的沸點(diǎn)為100℃、NH3的沸點(diǎn)為- 33．5℃，造成這種差異的主要原因是___________

（4）已知，試從結(jié)構(gòu)的角度解釋這一反應(yīng)能夠發(fā)生的原因： 。

（5）Cu與H可形成一種紅色晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為 ，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為 g。

Answer 1

【答案】（1）3d104s1；N>O>S；（2）d；（3）sp3，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子有排斥作用，氧原子有2個(gè)孤電子對(duì)，而氮原子只有一個(gè)孤電子對(duì)，每個(gè)水分子形成氫鍵數(shù)目是每個(gè)NH3分子形成氫鍵數(shù)目的2倍；（4）Cu+的3d能級(jí)有10電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2＋不是；（5）CuH，390/NA。

【解析】

試題分析：（1）銅位于第四周期IB族，屬于過(guò)渡金屬，過(guò)渡金屬的價(jià)電子包括最外層和次外層d能級(jí)上的電子，即3d104s1；同周期從左向右第一電離能增大，但I(xiàn)IA>IIIA，VA>VIA，同主族從上到下第一電離能減小，即第一電離能大小是：N>O>S；（2）此物質(zhì)屬于絡(luò)合物，Cu2＋和NH3之間存在配位鍵，[Cu（NH3）4]2＋和SO42－ 之間存在離子鍵，NH3中N和H之間構(gòu)成σ鍵，非極性鍵同種元素之間形成，故選項(xiàng)d正確；（3）H2O中O有2個(gè)σ，孤電子對(duì)數(shù)是（6－2）/2=2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，NH3中N有3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)是（5－3）/2=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，即兩者中心原子的軌道的雜化類型是sp3，孤電子對(duì)與孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間>成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子有排斥作用，氧原子有2個(gè)孤電子對(duì)，而氮原子只有一個(gè)孤電子對(duì)，每個(gè)水分子形成氫鍵數(shù)目是每個(gè)NH3分子形成氫鍵數(shù)目的2倍；（4）根據(jù)洪特規(guī)則特例，全滿、半滿、全空的處于穩(wěn)定，Cu+的3d能級(jí)有10電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2＋不是；（5）根據(jù)均攤法，頂點(diǎn)的Cu被6個(gè)這樣的晶胞公有，面上的被2個(gè)這樣的晶胞公有，有4個(gè)在體心，因此屬于晶胞的真正的有12×1/2＋2×1/2＋3=6，H位于棱上，被3個(gè)這樣的晶胞公有，4個(gè)位于體心，真正屬于晶胞的H個(gè)數(shù)是6×1/3＋4=6，因此化學(xué)式為CuH，晶胞的質(zhì)量為6×65/NAg=390/NAg。