Question

【題目】銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域中都有重要的用途。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等，其制備方法如下：

①NH4CuSO3中金屬陽(yáng)離子的核外電子排布式為_(kāi)_________________。N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)開(kāi)___________________(填元素符號(hào))。

②向CuSO4溶液中加入過(guò)量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列說(shuō)法正確的是________。

A．氨氣極易溶于水，原因之一是NH3分子和H2O分子之間形成氫鍵的緣故

B．NH3分子和H2O分子，分子空間構(gòu)型不同，氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角

C．[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇，會(huì)析出深藍(lán)色的晶體

D．已知3.4 g氨氣在氧氣中完全燃燒生成無(wú)污染的氣體，并放出a kJ熱量，則NH3的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：NH3(g)＋3/4O2(g)===1/2N2(g)＋3/2H2O(g) ΔH＝－5a kJ·mol－1

(2)銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的氧氣變?yōu)槌粞?與SO2互為等電子體)。根據(jù)等電子體原理，O3分子的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。

(3)氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無(wú)限長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)(如圖所示)，a位置上Cl原子(含有一個(gè)配位鍵)的雜化軌道類型為_______________________。

(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，已知鑭鎳合金與上述Ca－D合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn，它們有很強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10－23 cm3，儲(chǔ)氫后形成LaNinH4.5合金(氫進(jìn)入晶胞空隙，體積不變)，則LaNin中n＝________(填數(shù)值)；氫在合金中的密度為_(kāi)_______(保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】(1)①1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) N＞O＞S

②AC (2)V形 (3)sp3雜化 (4)5 0.083 g·cm－3

【解析】(1)①NH4CuSO3中的金屬銅離子的化合價(jià)為＋1價(jià)，其核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；一般情況下，非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大。由于氮原子的2p軌道上電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，所以其第一電離能大于氧元素，所以其第一電離能的大小順序是N＞O＞S。

②A項(xiàng)，分子之間形成氫鍵，可以增加分子與分子之間的作用力，由于NH3分子和H2O分子之間能形成氫鍵，所以氨氣極易溶于水，正確；B項(xiàng)，NH3分子空間構(gòu)型呈三角錐形，H2O分子空間構(gòu)型為V形，NH3分子中N原子有一對(duì)孤電子對(duì)，H2O中O原子有兩對(duì)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)數(shù)越多對(duì)成鍵電子對(duì)的斥力越大，故NH3的鍵角大于水分子的鍵角，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，[Cu(NH3)4]SO4屬于鹽，難溶于有機(jī)溶劑，正確；D項(xiàng)，在燃燒熱的熱化學(xué)方程式中水應(yīng)為液態(tài)，錯(cuò)誤。

(2)互為等電子體的分子具有相同的空間結(jié)構(gòu)，SO2分子的空間構(gòu)型為V形，所以O(shè)3分子的空間構(gòu)型也為V形。

(3)a位置上Cl原子形成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)為4，其雜化類型是sp3雜化。

(4)由CaDn晶胞結(jié)構(gòu)可知，8個(gè)Ca原子位于晶胞的頂角，D原子有8個(gè)處于晶胞面上，1個(gè)處于體心。所以1個(gè)晶胞中，含有的Ca原子數(shù)為：8×＝1，含有的D原子數(shù)為8×＋1＝5，故n＝5，則LaNin中n也等于5；氫在合金中的密度為：ρ＝＝0.083 g·cm－3。