Question

【題目】銅元素是一種金屬化學(xué)元素，也是人體所必須的一種微量元素， 銅也是人類(lèi)最早發(fā)現(xiàn)的金屬，是人類(lèi)廣泛使用的一種金屬，屬于重金屬。

（1）寫(xiě)出基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布式_________________。

（2）簡(jiǎn)單金屬離子在水溶液中的顏色大多與價(jià)層電子中含有的未成對(duì)電子數(shù)有關(guān)，如Fe3+呈黃色，Fe2+呈綠色，Cu2+呈藍(lán)色等。預(yù)測(cè)Cu+為_____色，解釋原因________________。

（3）X射線(xiàn)研究證明，CuCl2的結(jié)構(gòu)為鏈狀，如圖所示，它含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為_________，在它的水溶液中加入過(guò)量氨水，得到 [Cu(NH3)4]Cl2溶液， [Cu(NH3)4]Cl2中H-N-H的夾角_________（填“大于”、“等于”或“小于”）NH3分子中的H-N-H的夾角，原因是___________。

（4）某種銅的氯化物晶體結(jié)構(gòu)如圖：此晶體中銅原子的配位數(shù)是__________，若氯原子位于銅形成的四面體的體心，且銅原子與銅原子、銅原子與氯原子都是采取最密堆積方式，則氯原子與銅原子半徑之比為__________________。

Answer 1

【答案】3d104s1 無(wú) Cu+中無(wú)單電子 共價(jià)鍵、配位鍵 大于 [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子無(wú)孤電子對(duì)，NH3 中氮原子有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子排斥力大，鍵角小 4

【解析】

(1)銅是29號(hào)元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，價(jià)層電子排布式3d104s1，故答案為：3d104s1；
(2) 根據(jù)價(jià)層電子排布，Fe3+有5對(duì)未成對(duì)電子，呈黃色；Fe2+有4對(duì)未成對(duì)電子，呈綠色，可知Cu+無(wú)顏色，因?yàn)?/span>Cu+中無(wú)單電子，故答案為：無(wú)；Cu+中無(wú)單電子；

(3)根據(jù)氯化銅的結(jié)構(gòu)可知分子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為共價(jià)鍵、配位鍵；NH3中N原子含有3個(gè)共價(jià)鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，由于NH3提供孤對(duì)電子與Cu2+ 形成配位鍵后，N-H成鍵電子對(duì)受到的排斥力減小，所以H-N-H鍵角增大或NH3分子內(nèi)存在孤電子對(duì)，孤電子對(duì)與共用電子對(duì)之間的斥力更大，所以NH3的鍵角更小，故答案為：共價(jià)鍵、配位鍵；大于； [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子無(wú)孤電子對(duì)，NH3 中氮原子有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子排斥力大，鍵角��；

(4)晶胞中Cl原子數(shù)目為4，晶胞中Cu原子數(shù)目為8×+6×=4，二者原子數(shù)目為1∶1，故配位數(shù)也相等，Cu原子與周?chē)?/span>4個(gè)Cl原子形成正四面體，Cu的配位數(shù)為4；若C1原子位于Cu原子構(gòu)成的四面體體心，則體對(duì)角線(xiàn)是銅原子和氯原子的半徑之和的4倍，Cu原子位于立方體的頂點(diǎn)和面心，為面心立方最密堆積，則面對(duì)角線(xiàn)是銅原子半徑的4倍，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，面對(duì)角線(xiàn)等于，則銅原子半徑為，體對(duì)角線(xiàn)等于，則氯原子半徑為，則氯原子與銅原子半徑之比等于，故答案為：4；。