Question

銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛 地應用于電氣、機械制造、國防等領域．回答下列問題：
（1）銅原子基態(tài)電子排布式為

 

；
（2）用晶體的x射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)．對金屬銅的測定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361pm．又知銅的密度為9.00g?cm^-3，則鎘晶胞的體積是

 

cm³、晶胞的質(zhì)量是

 

g，阿伏加德羅常數(shù)為

 

（列式計算，己知 Ar（Cu）=63.6）；
（3）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如下圖），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為

 

．
已知其中一種化合物的化學式為KCuCl₃，另一種的化學式為

 

；
（4）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶 液反應，其原因是

 

，反應的化學方應程式為

 

．

Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),原子核外電子排布,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu),元素及其化合物

分析：（1）銅是29號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；
（2）根據(jù)晶胞的棱長a，其體積為a³；晶胞的質(zhì)量=體積×密度；
銅的晶胞為面心立方最密堆積，一個晶胞能分攤到4個Cu原子，故銅的摩爾質(zhì)量=

1

4

×晶胞質(zhì)量×N_A，據(jù)此計算N_A；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，據(jù)此判斷；
一種化合物的化學式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價，故另一種化合物中銅為+1價，CuCl₃原子團的化合價為-2，據(jù)此書寫；
（4）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨不反應，而同時混合能反應，說明兩者能互相促進，這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行，根據(jù)電荷守恒，還有氫氧根離子生成．

解答： 解：（1）銅是29號元素，其基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）1pm=10^-10cm，故一個晶胞的體積為（361×10^-10cm^）3=4.7×10^-23cm³；晶胞的質(zhì)量=體積×密度，故一個晶胞的質(zhì)量為4.7×10^-23cm³×9.00g?cm^-3=4.23×10^-22g；銅的晶胞為面心立方最密堆積，一個晶胞中Cu原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故銅的摩爾質(zhì)量=

1

4

×晶胞質(zhì)量×N_A，所以63.6g?mol^-1=

1

4

×4.23×10^-22g×N_A，得N_A=6.01×10²³mol^-1，
故答案為：4.7×10^-23；4.23×10^-22；6.01×10²³mol^-1；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為：sp³，
一種化合物的化學式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價，故另一種化合物中銅為+1價，CuCl₃原子團的化合價為-2，其化學式為：K₂CuCl₃，故答案為：sp³；K₂CuCl₃；
（4）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨不反應，而同時混合能反應，說明兩者能互相促進，是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為：Cu+H₂O₂ +4NH₃═Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-，
故答案為：過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行；Cu+H₂O₂ +4NH₃═Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-．

點評：本題以銅元素及其化合物為載體，綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的主干知識，題目難度較大．