Question

【題目】銅的化合物在工農業生產和化學實驗室中都具有重要的作用。工業上常用氨氣和醋酸二氨合銅{[Cu(NH3)2]Ac}的混合溶液來吸收一氧化碳（醋酸根離子CH3COO簡寫為Ac），反應方程式為：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac。

（1）Cu2+基態核外電子排布式為_________。

（2）該反應中含有的第二周期非金屬元素的第一電離能由大到小的順序為_________。

（3）CH3COOH分子中C原子的雜化類型為__________。

（4）配合物[Cu(NH3)3CO]Ac的中心離子的配位數為________。寫出一種與NH3分子互為等電子體的陽離子的化學式____________。

（5）A原子的價電子排布式為3s23p5，銅與A形成化合物的晶胞如圖所示（黑球代表銅原子）。該晶體的化學式為_____________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d9 N＞O＞C sp3、sp2 4 H3O+ CuCl

【解析】

（1）根據構造原理，按能級能量從低到高排列，然后將同一能層的能級排列在一起寫出Cu原子的電子排布式，再由外向內失去電子，得到Cu2+的電子排布式；

（2）該反應中含有的第二周期非金屬元素為C、N、O。根據同周期從左至右，元素的第一電離能總體上呈增大的趨勢，可以判斷元素的第一電離能大小，但注意第ⅡA和第ⅤA族元素原子的最外層電子分別為全充滿和半充滿狀態，其第一電離能大于同周期相鄰元素，據此可判斷三種元素的第一電離能大小關系。

（3）利用雜化軌道數=中心原子的孤電子對的對數+中心原子的σ鍵個數進行判斷；

（4）由配合物[Cu(NH3)3CO]Ac的分子式可知，Cu為中心原子，提供空軌道，NH3、CO為配體，由分子式可知配位數為4；原子總數相同，價電子總數相同的分子或離子互為等電子體，據此可寫出NH3的等電子體。

（5）根據A原子的價電子排布式3s23p5推斷出A為Cl原子，利用“均攤法”計算分析得出晶體的化學式。

（1）銅元素為29號元素，原子核外有29個電子，失去2個電子形成Cu2+，所以Cu2+的電子排布為1s22s22p63s23p63d9；答案為：1s22s22p63s23p63d9；

（2）該反應中第二周期的非金屬元素為碳、氮、氧三種元素，根據同一周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但氮元素原子2p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故答案為：N＞O＞C；

（3）甲基（CH3）中原子形成4個單鍵，雜化軌道數目為4，采用的是sp3雜化；羧基（COOH）中碳原子形成3個σ鍵，雜化軌道數目為3，采用的是sp2雜化；

（4）配合物[Cu(NH3)3CO]Ac配體為NH3和CO，配位數為4；NH3的等電子體根據等電子原理即可寫出，為H3O+。答案為：4；H3O+；

（5）A原子的價電子排布式為3s23p5，A是Cl。銅與Cl形成化合物的晶胞如圖所示，其中銅全部在晶胞中，共計4個。氯原子的個數是，該晶體的化學式為CuCl。答案為：CuCl。