Question

【題目】我國具有豐富的銅礦資源,請回答下列有關銅及其化合物的問題：

(1)Cu+的核外電子排布式為_________。

(2)新型農藥松脂酸銅具有低殘留的特點,圖是松脂酸銅的結構簡式。加“*”碳原子的雜化方式為______。

(3)黃銅礦在冶煉的時候會產生副產品SO2，SO2分子的幾何構型為____，比較第一電離能：N__(填“>”或“<”)O。

(4)在Cu的催化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛(CH3CHO)，乙醇的沸點明顯高于乙醛，其主要原因為___________。

(5)某銅礦石的晶胞結構如圖所示，寫出其化學式____。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 sp3 V形(或角形) > 乙醇分子間存在氫鍵 Cu3N

【解析】

(1)Cu原子核外有29個電子，其3d、4s電子為其外圍電子，Cu+是Cu原子失去最外層1個電子形成的，據(jù)此書寫基態(tài)銅原子Cu+的核外電子排布式；

(2)松脂酸銅分子中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中都有π鍵，結合脂酸銅分子的結構簡式計算π鍵的個數(shù)，加“*”碳原子周圍有兩個碳碳鍵和兩個碳氫鍵，價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷原子雜化方式；

(3)SO2分子中S的價層電子對數(shù)為3，含有一對孤電子對，故幾何構型為V形；同一周期元素第一電離能呈增大趨勢，但第IIA、VA大于同一周期相鄰元素的第一電離能。

(4)乙醇分子之間可形成氫鍵，含有氫鍵的物質熔沸點較高；

(5)用均攤方法計算晶胞中含有的Cu、N原子個數(shù)，判斷二者的比值，從而可得其化學式。

(1)Cu原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)能量最低原理，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，Cu原子失去最外層1個電子形成Cu+，所以Cu+的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d10或寫作[Ar]3d10；

(2)1個松脂酸銅中含有6個雙鍵，則含有6個π鍵，加“*”碳原子形成4個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp3雜化方式；

(3)SO2分子中S的價層電子對數(shù)為2+=3，有一對孤電子對，故幾何構型為V形；N和O位于同一周期，同一周期的元素從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但由于N元素的核外最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故第一電離能N>O。

(4)乙醇的分子之間能形成分子間氫鍵，氫鍵的存在增加了分子之間的作用力，而乙醛分子之間不能形成氫鍵，所以乙醇熔沸點比乙醛的高；

(5)在該晶體中，Cu+位于晶胞的棱邊上，則晶胞中含有Cu+數(shù)目為12×=3，N3-位于晶胞的頂點上，晶胞中含有N3-的數(shù)目為8×=1，所以該晶胞的化學式為Cu3N。