Question

9．铜是应用广泛的有色金属．
（1）基态铜原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（2）铜与氧形成化合物的晶体结构如图．该化合物的化学式为Cu₂O，O的配位数是8．晶胞结构为正方体，边长为apm，则晶体的密度为$\frac{5.76×1{0}^{32}}{{N}_{A}{a}^{3}}$g/cm^-3（用含NA、a的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，根据核外电子排布规律书写核外电子排布式；
（2）Cu原子处于晶胞内部，O原子处于晶胞顶点与面心，利用均摊法计算晶胞中Cu原子、O原子数目，进而确定晶体的化学式；以上底面面心O原子研究，与之最近的Cu原子有8个，为晶胞中上层4个Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下层4个Cu原子；根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）Cu原子处于晶胞内部，O原子处于晶胞顶点与面心，晶胞中Cu原子数目为8、O原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶体的化学式为Cu₂O；以上底面面心O原子研究，与之最近的Cu原子为晶胞中上层4个Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下层4个Cu原子，O原子配位数为8，晶胞中Cu原子数目为8、O原子数目为4，晶胞体积V=（a×10^-10cm）³，则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{（8×64+4×16）}{\frac{{N}_{A}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}}$=
故答案为：Cu₂O；8；$\frac{5.76×1{0}^{32}}{{N}_{A}×{a}^{3}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布晶胞计算等，需要学生具备扎实的基础，难点是晶胞的计算，注意pm与cm之间的进制，为易错点，题目难度中等．