Question

12．鈣，鋁，銅都是中學(xué)化學(xué)常見的金屬元素．
（1）Cu的基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為3d¹⁰4s¹
（2）基態(tài)Al原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為9，電子數(shù)為3
（3）Cu₂O的熔點(diǎn)比Cu₂S的高，其原因是Cu₂O與Cu₂S相比，陽離子相同、陰離子所帶的電荷數(shù)也相同，但O^2-半徑比S^2-半徑小，所以Cu₂O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高
（4）CaC₂是制備乙炔的原料，C₂^2-與O₂²⁺互為等電子體，O₂²⁺的電子式可表示為，1個(gè)O₂²⁺中含有2個(gè)π鍵．
（5）AlCl₃、AlCl₄^-中均含有配位鍵．在AlCl₃﹒NH₃中，提供空軌道的原子是Al，在AlCl₃﹒NH₃中Al原子采取sp³雜化．

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)律書寫價(jià)電子排布式；
（2）Al原子核外電子數(shù)為13，基態(tài)原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，據(jù)此解答；
（3）從影響離子晶體熔沸點(diǎn)高低的角度分析；
（4）等電子體的結(jié)構(gòu)相似，故O₂²⁺的電子式與C₂^2-的電子式相似，含有2個(gè)π鍵；
（5）中心原子提供空軌道，通過計(jì)算Al價(jià)層電子對數(shù)求雜化類型．

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，
價(jià)電子排布式為：3d¹⁰4s¹；故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）Al原子核外電子數(shù)為13，基態(tài)原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，電子占據(jù)的最高能層符號為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為1+3+5=9、電子數(shù)為3，
故答案為：M；9；3；
（3）由于氧離子的離子半徑小于硫離子的離子半徑，所以亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵，所以Cu₂O的熔點(diǎn)比Cu₂S的高．
故答案為：Cu₂O與Cu₂S相比，陽離子相同、陰離子所帶的電荷數(shù)也相同，但O^2-半徑比S^2-半徑小，所以Cu₂O的晶格能更大，熔點(diǎn)更高；
（4）根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似，O₂²⁺的電子式 ，在1個(gè)O₂²⁺含有2個(gè)π鍵，故答案為：；2；
（5）AlCl₃•NH₃中Al為中心原子，NH₃和Cl^-為配體，中心原子提供空軌道，AlCl₄^-的價(jià)層電子對=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，故Al采用sp³雜化，故答案為：Al；sp³．

點(diǎn)評 本題涉及的基態(tài)電子排布式、晶體熔沸點(diǎn)的比較、雜化類型的計(jì)算等，難度中等，（2）中M能層軌道數(shù)目為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易忽略d能級軌道數(shù)目，注意鍵能對物質(zhì)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響．