Question

【题目】铜及其化合物的用途非常广泛，回答下列问题：

(1)铜原子有 _____种不同运动状态的电子，亚铜离子的价电子排布式为：_____。

(2)铜能与类卤素(CN)2 反应生成 Cu(CN)2，1 mol (CN)2 分子中含有π键的数目为____，C、N 两元素可形成的离子 CN－，该离子的结构式为_____,请写出 CN－的一种等电子体_____(写化学式)。

(3)CuCl2 溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2 ]2＋(En 是乙二胺的简写)，结构如图所示

已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数,则 Cu2+的配位数为_________， 该配离子中所含的非金属元素的电负性由小到大的顺序是_____；乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为____，乙二胺(En)和三甲胺 [N(CH3)3 ]均属于胺类，相对分子质量相近，但乙二胺的沸点却比三甲胺的沸点高得多，其原因是：_____。

(4)某 M 原子的外围电子排布式为 3s23p5，铜与 M 形成化合物的晶胞如图所示

①已知铜和 M 的电负性分别为 1.9 和 3.0，则铜与 M 形成的该种化合物属于__________(填“离子”或“共价”)化合物，其化学式为__________。

②铜和形成的晶体中每个 M 原子周围最近等距的铜原子数目为_____。

③已知该晶体的晶胞参数(即立方体晶胞的棱长)为 acm，则该晶体中两个相距最近的 M 原子之间的核间距为_____pm。

Answer 1

【答案】29 3d10 4NA [CN]－ CO(或N2) 4 H<C<N sp3 乙二胺分子间能形成氢键，而三甲胺分子间不能形成氢键 共价 CuCl 4

【解析】

(1)一个电子就是一种运动状态，铜原子是29个电子，电子排布式为[Ar]3d104s1。

(2)(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，C、N 两元素可形成的离子CN－，根据价电子C2=N－ = O，写与CN－的一种等电子体。

(3)根据结构得到Cu2+的配位数，同周期电负性从左到右逐渐增大，乙二胺分子中氮原子价层电子对数为4，乙二胺存在分子间氢键，熔沸点高。

(4)①从外围电子排布式为 3s23p5得到，电负性之差为1.1，根据结构分析得到晶胞中含有Cu、Cl个数；②以右侧面面心分析Cl与周围最近等距的铜原子数目；③晶体中两个相距最近的M 原子之间的核间距即为面对角线一半。

(1)一个电子就是一种运动状态，铜原子是29个电子，因此铜原子有29种不同运动状态的电子，电子排布式为[Ar]3d104s1，亚铜离子的价电子排布式为：3d10；故答案为：29；3d10。

(2)铜能与类卤素(CN)2反应生成Cu(CN)2，(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，1 mol(CN)2分子中含有π键的数目为4NA，C、N 两元素可形成的离子CN－，该离子的结构式为[CN]－，价电子C2=N－ = O，与CN－的一种等电子体CO或N2；故答案为：4NA；[CN]－；CO(或N2)。

(3)根据结构得到Cu2+的配位数为4，同周期电负性从左到右逐渐增大，因此该配离子中所含的非金属元素的电负性由小到大的顺序是H＜C＜N；乙二胺分子中氮原子价层电子对数为4，因此轨道的杂化类型为sp3，乙二胺(En)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺类，相对分子质量相近，但乙二胺的沸点却比三甲胺的沸点高得多，其原因是乙二胺存在分子间氢键，熔沸点高；故答案为：4；H＜C＜N；sp3；乙二胺分子间能形成氢键，而三甲胺分子间不能形成氢键。

(4)①M原子的外围电子排布式为 3s23p5，M为Cl，铜和Cl的电负性分别为1.9和3.0，电负性之差为1.1，因此铜与Cl形成的该种化合物属于共价化合物，该晶胞中含有4个Cu，4个Cl，因此化学式为CuCl；故答案为：共价；CuCl。

②以右侧面面心分析Cl与周围最近等距的铜原子数目有4个；故答案为：4。

③已知该晶体的晶胞参数(即立方体晶胞的棱长)为acm，则该晶体中两个相距最近的M 原子之间的核间距即为面对角线一半，则为pm；故答案为：。