Question

9．銅是應用廣泛的有色金屬．
（1）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（2）銅與氧形成化合物的晶體結構如圖．該化合物的化學式為Cu₂O，O的配位數(shù)是8．晶胞結構為正方體，邊長為apm，則晶體的密度為$\frac{5.76×1{0}^{32}}{{N}_{A}{a}^{3}}$g/cm^-3（用含NA、a的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫核外電子排布式；
（2）Cu原子處于晶胞內(nèi)部，O原子處于晶胞頂點與面心，利用均攤法計算晶胞中Cu原子、O原子數(shù)目，進而確定晶體的化學式；以上底面面心O原子研究，與之最近的Cu原子有8個，為晶胞中上層4個Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下層4個Cu原子；根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）Cu原子處于晶胞內(nèi)部，O原子處于晶胞頂點與面心，晶胞中Cu原子數(shù)目為8、O原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶體的化學式為Cu₂O；以上底面面心O原子研究，與之最近的Cu原子為晶胞中上層4個Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下層4個Cu原子，O原子配位數(shù)為8，晶胞中Cu原子數(shù)目為8、O原子數(shù)目為4，晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{（8×64+4×16）}{\frac{{N}_{A}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}}$=
故答案為：Cu₂O；8；$\frac{5.76×1{0}^{32}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結構的考查，涉及核外電子排布晶胞計算等，需要學生具備扎實的基礎，難點是晶胞的計算，注意pm與cm之間的進制，為易錯點，題目難度中等．