Question

【題目】【選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】銅元素可形成多種重要化合物。回答下列問題:

(1)銅元素位于元素周期表中的_____區(qū),其基態(tài)原子的價電子排布圖為_________。

(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液,該溶液可用于溶解纖維素。

①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。

②在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對的成鍵原子是_________。

③除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>________。

④NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，中心原子的軌道雜化類型均為_________。但NF3不易與Cu2+形成化學(xué)鍵，其原因是_______________。

(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導(dǎo)材料的晶胞(長方體)如圖所示。

①該物質(zhì)的化學(xué)式為__________。

②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm.則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為_____個，二者的最短距離為_______pm。(列出計算式即可，下同)

③設(shè)該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為______g·cm-3。

Answer 1

【答案】 ds 正四面體 配位鍵 N Cu<H<N<O sp3 F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子 HgBa2CuO4 4

【解析】（1）Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，位于元素周期表中的ds區(qū)。Cu基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，價電子排布式為：3d104s1，價電子排布圖為：。

故答案為：ds；；

（2）①SO42-中S原子的孤對電子對數(shù)=，價層電子對數(shù)=4+0=4，離子空間構(gòu)型為正四面體。

故答案為：正四面體；

②Ni2+提供空軌道，NH3中N原子含有孤電子對，二者之間形成配位鍵。

故答案為：配位鍵；N；

③非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，同周期主族元素從左至右電負(fù)性增強(qiáng)，故電負(fù)性H＜N＜O，Cu為金屬元素，吸引電子的能力非常弱，故電負(fù)性最弱。故電負(fù)性大小順序?yàn)椋?/span>Cu<H<N<O。

故答案為：Cu<H<N<O；

④NH3中N原子雜化軌道數(shù)為（5+3）÷2=4，采取sp3雜化方式；F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子。

故答案為：sp3；F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子。

（3）①該晶胞中Ba原子個數(shù)=2；Hg原子個數(shù)=8×=1；Cu原子個數(shù)=4×=1；O原子的個數(shù)=8×+4×=4，故化學(xué)式為HgBa2CuO4；

故答案為：HgBa2CuO4；

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖知，以下面的Ba2+為例，周圍距離最近且等距離的分布在下底面的4個頂點(diǎn)上，所以距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為4個。Ba2+離下底面面心的距離為 pm，設(shè)Ba2+與Hg+的最短距離為x，則有x2=()2+（）2，解得x= pm.

故答案為： ；

③該晶胞的質(zhì)量= ，體積=a2b pm3= a2b (10-10cm)3= a2b×10-30cm3；所以該晶體的密度= 。

故答案為： 。