Question

【題目】溴、銅及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)Br原子核外電子排布式為[Ar]___。

（2）已知反應：Cu(BF4)2.6H2O+Cu+8CH3CN=2[Cu(CH3CN)4]BF4+6H2O。

①配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，與銅形成配位鍵的原子是___，BF4-的空間構型是___，與BF4-互為等電子體的分子有___(任寫一種)。

②CH3CN分子中碳原子的雜化方式是___；1個CH3CN分子中含有___個σ鍵。

（3）電子親合能與電離能相對應，元素的氣態(tài)基態(tài)原子獲得一個電子成為氣態(tài)一價負離子所釋放的能量稱為該元素的第一電子親合能，其大小主要取決于原子的有效核電荷、原子半徑和原子的電子構型等因素。Br與F、Cl位于同一主族，第一電子親合能(如圖1所示)原比氯和溴都小，其原因是___。

（4）溴化亞銅(晶胞結構如圖2所示)可用作有機合成的催化劑，密度為4.71g·cm-3。

①晶胞中Br-的配位數為___。

②晶胞參數a=___(列出表達式即可)nm。(設NA為阿伏加德羅常數的數值)

Answer 1

【答案】3d104s24p5 N 正四面體 CCl4(或SiF4等） sp3和sp 5 氟元素的原子半徑非常小，電子云擁擠，電子間的相互排斥力很大，導致原元素的第一電子親合能減小 4

【解析】

(1)溴是35號元素，根據構造原理寫出核外電子排布式；

(2)①配位化合物的形式是一方提供空軌道，另一方提供孤電子對。配體CH3CN 中N原子可提供孤電子對；判斷空間構型時可利用價層電子對互斥理論。BF4－中無孤電子對，有4個σ鍵電子對，故呈四面體形；尋找等電子體時可利用價電子遷移法找到。

②可根據碳原子的成鍵方式來判斷雜化類型，飽和碳原子為sp3雜化，三鍵碳原子為sp雜化；

(3) F原子的半徑小，根據電子間排斥大，回答該題；

(4)②CuBr晶胞中含有4個Cu和4個Br，根據晶體的密度，，求算a，注意單位。

(1)溴是35號元素，核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p5；

(2)①配合物的形成中，需要有金屬離子提供空軌道，配體提供孤電子對，配體CH3CN中能提供孤電子對的是N，則配為原子是N。BF4－，中心原子B的價層電子對數為，還有4對共用電子對，不含孤對電子對，則空間構型為正四面體形；將BF4－中所帶的負電荷遷移給B，轉化為C或Si，將F替換為同族元素Cl，可找到等電子體CCl4或SiF4；

②配體CH3CN中，甲基上的碳為飽和的碳原子，雜化為sp3雜化，-CN中含有三鍵，碳原子是sp雜化；CH3CN中含有3個C－H，1個C－C，和1個C≡N，所有的單鍵均為σ鍵，三鍵中有1個σ鍵，則一共有4+1=5個σ鍵；

(3)同主族元素中F原子的半徑最小，且電負性最大，吸引電離能力強，被吸引的電子距離原子核近，與F原子自身的電子的排斥較大，造成第一電子親合能減��；

(4) 溴化亞銅晶胞中，4個Cu均為該晶胞所有，8個頂點的Br分別為8個晶胞所有，6個面心的Br分別為2個晶胞所有，則1個晶胞中含有，可知化學式為CuBr；

①根據圖示，與Cu相連的Br有4個，Cu的配位數4，根據化學式CuBr，可知Br的配位數也是4；

②晶體的密度計算，CuBr的摩爾質量為144g·mol－1，，轉化單位，，帶入數據，，可得a=nm。