Question

【題目】溴、銅及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)Br原子核外電子排布式為[Ar]___。

（2）已知反應(yīng)：Cu(BF4)2.6H2O+Cu+8CH3CN=2[Cu(CH3CN)4]BF4+6H2O。

①配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中，與銅形成配位鍵的原子是___，BF4-的空間構(gòu)型是___，與BF4-互為等電子體的分子有___(任寫一種)。

②CH3CN分子中碳原子的雜化方式是___；1個(gè)CH3CN分子中含有___個(gè)σ鍵。

（3）電子親合能與電離能相對(duì)應(yīng)，元素的氣態(tài)基態(tài)原子獲得一個(gè)電子成為氣態(tài)一價(jià)負(fù)離子所釋放的能量稱為該元素的第一電子親合能，其大小主要取決于原子的有效核電荷、原子半徑和原子的電子構(gòu)型等因素。Br與F、Cl位于同一主族，第一電子親合能(如圖1所示)原比氯和溴都小，其原因是___。

（4）溴化亞銅(晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示)可用作有機(jī)合成的催化劑，密度為4.71g·cm-3。

①晶胞中Br-的配位數(shù)為___。

②晶胞參數(shù)a=___(列出表達(dá)式即可)nm。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)

Answer 1

【答案】3d104s24p5 N 正四面體 CCl4(或SiF4等） sp3和sp 5 氟元素的原子半徑非常小，電子云擁擠，電子間的相互排斥力很大，導(dǎo)致原元素的第一電子親合能減小 4

【解析】

(1)溴是35號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理寫出核外電子排布式；

(2)①配位化合物的形式是一方提供空軌道，另一方提供孤電子對(duì)。配體CH3CN 中N原子可提供孤電子對(duì)；判斷空間構(gòu)型時(shí)可利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論。BF4－中無孤電子對(duì)，有4個(gè)σ鍵電子對(duì)，故呈四面體形；尋找等電子體時(shí)可利用價(jià)電子遷移法找到。

②可根據(jù)碳原子的成鍵方式來判斷雜化類型，飽和碳原子為sp3雜化，三鍵碳原子為sp雜化；

(3) F原子的半徑小，根據(jù)電子間排斥大，回答該題；

(4)②CuBr晶胞中含有4個(gè)Cu和4個(gè)Br，根據(jù)晶體的密度，，求算a，注意單位。

(1)溴是35號(hào)元素，核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p5；

(2)①配合物的形成中，需要有金屬離子提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)，配體CH3CN中能提供孤電子對(duì)的是N，則配為原子是N。BF4－，中心原子B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，還有4對(duì)共用電子對(duì)，不含孤對(duì)電子對(duì)，則空間構(gòu)型為正四面體形；將BF4－中所帶的負(fù)電荷遷移給B，轉(zhuǎn)化為C或Si，將F替換為同族元素Cl，可找到等電子體CCl4或SiF4；

②配體CH3CN中，甲基上的碳為飽和的碳原子，雜化為sp3雜化，-CN中含有三鍵，碳原子是sp雜化；CH3CN中含有3個(gè)C－H，1個(gè)C－C，和1個(gè)C≡N，所有的單鍵均為σ鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵，則一共有4+1=5個(gè)σ鍵；

(3)同主族元素中F原子的半徑最小，且電負(fù)性最大，吸引電離能力強(qiáng)，被吸引的電子距離原子核近，與F原子自身的電子的排斥較大，造成第一電子親合能減��；

(4) 溴化亞銅晶胞中，4個(gè)Cu均為該晶胞所有，8個(gè)頂點(diǎn)的Br分別為8個(gè)晶胞所有，6個(gè)面心的Br分別為2個(gè)晶胞所有，則1個(gè)晶胞中含有，可知化學(xué)式為CuBr；

①根據(jù)圖示，與Cu相連的Br有4個(gè)，Cu的配位數(shù)4，根據(jù)化學(xué)式CuBr，可知Br的配位數(shù)也是4；

②晶體的密度計(jì)算，CuBr的摩爾質(zhì)量為144g·mol－1，，轉(zhuǎn)化單位，，帶入數(shù)據(jù)，，可得a=nm。