Question

【題目】銅在我國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁,廣泛地應(yīng)用于電氣、機(jī)械制造、國防等領(lǐng)域。回答下列問題:

（1）用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)。對金屬銅的測定得到以下結(jié)果:晶胞為面心立方最密堆積,邊長為361 pm。又知銅的密度為9.00 g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為__________ (列式計算,已知Ar(Cu)=63.6);

（2）氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物,這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合,其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(如下圖),a位置上Cl原子的雜化軌道類型為______。已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3,另一種的化學(xué)式為_______;

（3）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng),但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),其原因是___________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

Answer 1

【答案】 NA=6.01×1023 mol-1 sp3 K2CuCl3 過氧化氫為氧化劑,氨與Cu2+形成配離子,兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行 Cu+H2O2+4NH3Cu(NH3）22++2OH-

【解析】（1）設(shè)面心立方晶胞的邊長為a，則晶胞的體積為a3，每個晶胞中有四個原子，則這四個原子的質(zhì)量為4M/NA（M為該原子的相對原子質(zhì)量），所以晶體密度為ρ=4M/ a3NA。將ρ=9.00 g·cm-3，a=361pm，M=63.6,帶入上式可以計算NA=6.01×1023 mol-1。

（2）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為sp3。一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，其中銅元素為+2價，故另一種化合物中銅為+1價，陰離子構(gòu)成與[CuCl3]－一樣，但因為Cu為+1價，所以應(yīng)該為[CuCl3]2－，其化學(xué)式為：K2CuCl3。

（3）氨水、過氧化氫和銅單獨不反應(yīng)，而同時混合能反應(yīng)，說明兩者能互相促進(jìn)反應(yīng)，是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行，方程式可表示為：Cu+H2O2 +4NH3═Cu(NH3)42++2OH－。