Question

銅單質及其化合物在很多領域有重要的用途．如金屬銅用來制造電線電纜，超細銅粉可應用于導電材料、催化劑等領域中；CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作顏料、防腐劑和消毒劑等．
Ⅰ．超細銅粉的某制備方法如圖1：

（1）N、O、S三種元素的第一電離能由大到小順序為

N＞O＞S

．
（2）化合物NH₄CuSO₃中，金屬陽離子的核外電子排布式為

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰

．
（3）化合物Cu（NH₃）₄SO₄中，N原子的雜化方式為

SP³雜化

，SO₄^2-的空間構型為

正四面體

．
Ⅱ．氯化亞銅（CuCl）的某制備過程是：向CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱，反應一段時間后即生成CuCl白色沉淀．
（4）寫出上述制備CuCl的離子方程式

2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-

．
（5）CuCl的晶胞結構如圖2所示，其中Cl原子的配位數為

4

．
（6）CuCl的熔點比CuO的熔點

低

（選填“高”或“低”）．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，氮元素2p能級處于半滿穩定狀態，能量低．
（2）化合物NH₄CuSO₃中銅為+1價，核外有28個電子，根據核外電子排布規律書寫Cu⁺核外電子排布式．
（3）NH₃中氮原子呈3個N-H鍵，氮原子還有1對孤對電子對，雜化軌道數為4；SO₄^2-中硫原子的價電子層電子對數為

6+2

2

=4．
Ⅱ（4）CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱生成CuCl沉淀，銅元素化合價由+2價降低為+1價，硫元素被氧化，二氧化硫被氧化為硫酸．
（4）由CuCl的晶胞結構可知，銅原子中周圍有4個氯原子，Cu的配位數為4，根據化學式可知Cl的配位數也為4．
（5）CuCl和CuO都是離子晶體，離子的半徑越小，所帶電荷越多，晶格能越大，熔點就越高，

解答：解：Ⅰ（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，氮元素2p能級處于半滿穩定狀態，能量低，氮元素的第一電離能高于同周期相鄰元素第一電離能，所以第一電離能 N＞O＞S．
故答案為：N＞O＞S．
（2）化合物NH₄CuSO₃中銅為+1價，核外有28個電子，銅是29號元素，根據能量最低原理其態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或，該原子失去一個電子時，生成亞銅離子，失去的電子是最外層電子，所以亞銅離子的基態的電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰．
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰．
（3）NH₃中氮原子呈3個N-H鍵，氮原子還有1對孤對電子對，雜化軌道數為4，所以氮原子采取SP³雜化．SO₄^2-中硫原子的價電子層電子對數為

6+2

2

=4．孤電子對數為0，所以SO₄^2-是正四面體．
故答案為：SP³雜化；正四面體．
Ⅱ（4）CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱生成CuCl沉淀，銅元素化合價由+2價降低為+1價，硫元素被氧化，二氧化硫被氧化為硫酸．所以該反應的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-
（5）從CuCl的晶胞可以判斷，每個銅原子與4個Cl距離最近且相等，即Cu的配位數為4，根據化學式可知Cl的配位數也為4．
故答案為：4．
（6）CuCl和CuO都是離子晶體，離子晶體中晶格能越大，熔點越高，晶格能與離子的半徑和電荷有關，離子的半徑越小，所帶電荷越多，晶格能越大，熔點就越高，CuCl中氯離子半徑大于CuO的中氧離子半徑，CuCl中氯離子所帶電荷小于CuO中氧離子所帶電荷，所以CuCl的熔點比CuO的熔點低．
故答案為：低．

點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、分子的立體構型、雜化軌道類型、以及晶體結構分析等知識，題目具有一定難度，本題注意晶胞配位數的判斷方法．