Question

【題目】銅及其化合物的用途非常廣泛，回答下列問題：

（1）基態(tài)銅原子有種不同運動狀態(tài)的電子，二價銅離子的電子排布式為________。

（2）銅能與類鹵素(CN)2反應(yīng)生成Cu(CN)2 1mol(CN)2分子中含有π鍵的數(shù)目為___________。

（3）CuCl2溶液與乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）可形成配離子[Cu(En)2]2+（En是乙二胺的簡寫），結(jié)構(gòu)如圖所示，

則Cu2+的配位數(shù)為_________，該配離子中所含的非金屬元素的電負性由大到小的順序是________；乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為______，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，但相對分子質(zhì)量相近，但乙二胺比三甲胺的沸點高的多，原因是__________。

（4）銅晶體中銅原子的堆積方式為面心立方堆積，每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為________。

（5）某M原子的外圍電子排布是為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如圖所示（黑球代表銅原子）。

①已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0,則銅與M形成的該種化合物屬于________ (填“離子”或“共價”)化合物。

②已知該晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為______pm(只寫計算式)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d9[Ar]3d9 4NA 4 N>C>H sp3 乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵 12 共價

【解析】（1）Cu為29號元素，二價銅離子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）；答案為：1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9

（2） (CN)2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N，1個N≡C鍵中有1個σ鍵，2個π鍵，1mol(CN)2分子中含有π鍵的數(shù)目為4NA；答案為：4NA

（3）由結(jié)構(gòu)圖可知配離子[Cu(En)2]2+中Cu2+的配位數(shù)為4；同周期元素自左向右，電負性逐漸增大，故電負性：N＞C，H元素分別與C、N元素化合時，H元素表現(xiàn)正化合價，H元素的電負性比C、N元素的小，故電負性：N＞C＞H；乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子形成3個σ鍵，含有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)為4，采取sp3雜化；乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高；答案為：4 ，N>C>H ， sp3 ，乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵。

（4）根據(jù)面心立方堆積形成的晶胞可知，每個銅原子周圍距離最近的銅原子位于經(jīng)過立方體的面的面心上，共有12個；答案為：12

（5）根據(jù)M原子的外圍電子排布式為3s23p5可知，M為Cl元素，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，銅原子位于立方體內(nèi)部，全部屬于晶胞，氯原子位于立方體的頂點和面心，所以銅原子個數(shù)為4，氯原子個數(shù)=8×+6×=4，所以二者形成的化合物的化學式為CuCl；

①銅和M的電負性相差3.01.9=1.1，電負性差大于1.7的鍵一般是離子鍵，小于1.7的一般為共價鍵，故Cu與M形成的化合物屬于共價化合物；

②CuCl的相對分子質(zhì)量99.5，一個晶胞中含有4個CuCl，所以一個晶胞的摩爾質(zhì)量為4×99.5g/mol，晶胞的摩爾體積為= cm3/mol，晶胞的邊長為cm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，銅原子和M原子之間的最短距離為立方體對角線長的，而體對角線為晶胞邊長的倍，所以銅原子和M原子之間的最短距離為： cm=pm。答案為：共價 ，