Question

铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。请回答下列问题：

（1）青铜的主要组成元素是铜元素和锡元素，请写出锡原子的价电子排布式           。

（2）向硫酸铜溶液里滴加氨水至过量，再加入乙醇，析出晶体，此物质中含有的化学键类型为          ，SO^2—₄的立体构型是          ，其中S原子的杂化轨道类型是         。

（3）N、O、F三种元素的电负性由大到小的顺序为     ，Cu₂O的熔点高于Cu₂S，请解释原因：                          。

（4）金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的化学方应程式为                      。

（5）用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为9.00g．cm^-3，据此计算阿伏加德罗常数为            [列式并计算，结果用科学记数法表示，保留两位小数，己知Ar（Cu）=63.6]。

 

Answer 1

【答案】

（1）5s²5p²（2分）

（2）离子键、共价键、配位健（2分）  正四面体（1分）  sp³杂化（1分）

（3）F＞O＞N（2分）  Cu₂O、Cu₂S都是离子晶体，O^2－半径比S^2－半径小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，熔点高（2分）

（4）Cu＋H₂O₂＋4NH₃＝[Cu(NH₃)₄](OH)₂（2分）

（5）N_A＝＝6.01×10²³mol^－1（3分）

【解析】

试题分析：（1）Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族，所以根据构造原理可知，锡原子的价电子排布式是5s²5p²。

（2）向硫酸铜溶液里滴加氨水至过量，再加入乙醇，析出晶体，该晶体是[Cu(NH₃)₄]SO₄，属于配位化合物，含有的化学键是离子键、共价键、配位健。根据价层电子对互斥理论可知，SO^2—₄中S原子含有的孤对电子对数＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以SO^2—₄的立体构型是正四面体，其中S原子的杂化轨道类型是sp³杂化。

（3）非金属性越强，电负性越大，所以N、O、F三种元素的电负性由大到小的顺序为F＞O＞N。由于Cu₂O和Cu₂S都是离子晶体，O^2－半径比S^2－半径小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，所以Cu₂O的熔点高于Cu₂S。

（4）铜具有还原性，双氧水具有氧化性，而铜离子极易与氨气形成配位健，所以铜可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的化学方应程式为Cu＋H₂O₂＋4NH₃＝[Cu(NH₃)₄](OH)₂。

（5）晶胞为面心立方最密堆积，则晶胞中铜原子的个数是8×＋6×＝4。晶胞的边长为361pm，铜的密度为9.00g．cm^-3，则×N_A＝4，因此阿伏加德罗常数为N_A＝＝6.01×10²³mol^－1。

考点：考查核外电子排布、电负性比较、杂化轨道类型、分子空间构型、化学键、晶体熔点比较以及阿伏加德罗常数的有关计算