Question

12．銅是過渡元素．化合物中，銅常呈現(xiàn)+1價或+2價．
（1）銅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖：；
（2）右圖為某銅礦晶體結(jié)構(gòu)單元，該銅礦的化學(xué)式為Cu₂O．
（3）已知，銅的第一電離能為746kJ•mol^-1，第二電離能為1958kJ•mol^-1．請結(jié)合核外電子排布相關(guān)知識解釋，銅第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電離能的原因：Cu⁺中的3d軌道處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定．
（4）對于CuX（X為鹵素）而言，銅與X形成的化學(xué)鍵極性越強(qiáng)，對應(yīng)的CuX的溶解度越大．據(jù)此可知，CuCl的溶解度比CuI的溶解度更大（填“更大”或“更小”）；
（5）CO、NH₃都能提供孤電子對與Cu⁺形成配合物．Cu⁺與NH₃形成的配合物可表示為[Cu（NH₃）n]⁺．該配合物中，Cu⁺的4s軌道及4p軌道通過sp雜化接受NH₃提供的孤電子對．
①[Cu（NH₃）n]⁺中n=₂；
②[Cu（NH₃）n]⁺中Cu⁺與n個氮原子構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)呈直線型；
③[Cu（NH₃）n]⁺溶液可用于吸收合成氨原料氣中的CO，加熱吸收CO后的溶液又將放出CO．加熱分解放出CO的過程中，必須克服微粒間的作用力是配位鍵．
（6）+2價銅的氫氧化物難溶于水，但可溶于濃氨水形成配位數(shù)為4的配合物．寫出氫氧化銅溶解于濃氨水的離子方程式Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O═[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）Cu原子核外29個電子，分四層排布；
（2）利用均攤法計算晶胞；
（3）失去1個電子后，Cu⁺處于穩(wěn)定狀態(tài)，第二電離能較大；
（4）根據(jù)Cl與I元素的非金屬性強(qiáng)弱比較；
（5）Cu⁺有2個空的sp雜化軌道，NH₃分子中的N原子有一孤電子對，進(jìn)入Cu⁺空的sp雜化軌道，以配位鍵形成直線形結(jié)構(gòu)；
（6）+2價銅存在空軌道，氨氣可提供孤對電子，二者結(jié)合可形成配離子而溶解．

解答 解：（1）Cu原子核外29個電子，分四層排布，其電子排布式為：，故答案為：；
（2）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，O位于頂點(diǎn)和體心，共有：8×$\frac{1}{8}$+1=2個，Cu位于體心，共4個，n（Cu）：n（O）=2：1，所以化學(xué)式為Cu₂O，
故答案為：Cu₂O；
（3）失去1個電子后，Cu⁺中的3d軌道處于全充滿狀態(tài)，處于穩(wěn)定狀態(tài)，第二電離能較大，
故答案為：Cu⁺中的3d軌道處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定；
（4）Cl的非金屬性比I大，銅與Cl形成的化學(xué)鍵極性更強(qiáng)，對應(yīng)的CuCl的溶解度較大，
故答案為：更大；
（5）Cu⁺有2個空的sp雜化軌道，NH₃分子中的N原子有一孤電子對，進(jìn)入Cu⁺空的sp雜化軌道，以配位鍵形成直線形結(jié)構(gòu)，則[Cu（NH₃）_n]⁺中Cu⁺與2個氮原子形成配位鍵，
故答案為：①2；②直線；③配位鍵；
（6）+2價銅存在空軌道，氨氣可提供孤對電子，二者結(jié)合可形成配離子而溶解，離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O═[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O═[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及電子排布式、晶胞計算、電離能、雜化理論的應(yīng)用以及配合物知識，題目難度中等，本題中易錯點(diǎn)為（5），注意配合物知識的分析和積累．