Question

【題目】某同學所做的有關(guān)銅元素的實驗流程如圖：

（1）寫出基態(tài)銅原子的價電子排布式________________________，向深藍色溶液中加入適量乙醇，會析出深藍色晶體，該晶體中存在的化學鍵的類型有________________________。

（2）寫出反應(yīng)④的離子方程式________________________。

（3）銅能與類鹵素(SCN) 2反應(yīng)生成Cu(SCN) 2，1 mol (SCN)2分子中含有的δ鍵數(shù)目為類鹵素(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種，理論推測硫氰酸(H-S-CN)的沸點低于異硫氰酸(H-N=C=S)的沸點，其原因是__________________；寫出一種與SCN-互為等電子體的分子_________________(用化學式表示)。

（4）氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖，碳原子的雜化方式為____________________。

（5）銅晶胞中,其晶體的堆積方式為_______________，一個晶胞中銅原子的數(shù)目為__________，空間利用率為____________（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】（1）3d104s1 離子鍵、共價鍵、配位鍵 （2）Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-

（3）5NA 異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸分子間不能形成氫鍵 CO2

（4）sp3、sp2 （5）面心立方最密堆積 4 設(shè)Cu原子半徑為r，則晶胞中Cu原子總體積為4×4/3πr3，晶胞棱長為4r×=2r,則晶胞體積為(2r)3 =16 r3，空間利用率為≈74%。

【解析】

試題分析：（1）基態(tài)銅原子的價電子排布式為3d104s1；向深藍色溶液中加人適量乙醇，會析出深藍色晶體，其化學式為[Cu(NH3)4]Cl2·H2O，存在的化學鍵的類型有:離子鍵、共價鍵、配位鍵。 （2）反應(yīng)④的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-。（3）(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為，根據(jù)(SCN)2的結(jié)構(gòu)可知1個分子中有3個單鍵和2個碳氮叁鍵，單鍵為δ鍵，1個叁鍵含有1個δ鍵、2 個π鍵,1 個(SCN)2分子含有5個δ鍵，故 1mol(SCN)2分子中含有δ鍵的數(shù)目為5NA；由于異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸分子間不能形成氫鍵，所以硫氰酸(H—S—CN)的沸點低于異硫氰酸的；與SCN-互為等電子體的分子有CO2等,原子數(shù)相同，價電子數(shù)均為16。（4）分子中連接氨基的C原子形成2個C—H鍵、1個C—N鍵、1個C—C鍵，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp3雜化，而碳氧雙鍵中的C原子形成3個δ鍵和 1 個π鍵,沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3,采取sp2雜化。（5）Cu晶胞中，其晶體的堆積方式為面心立方最密堆積；一個晶胞中銅原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4個；設(shè)Cu原子半徑為r，則晶胞中Cu原子總體積為4×4/3πr3，晶胞棱長為4r×=2r,則晶胞體積為(2r)3 =16 r3，空間利用率為≈74%。