Question

18．金属元素在自然界中分布很广，其中铜等在生产生活中有着广泛的应用．

（1）科学家通过X射线推测胆矾结构示意图如图1所示，
①写出基态Cu原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；金属铜采用下列C（填字母代号）堆积方式

②胆矾中含有的微粒间作用力有abde（填字母代号）．
a．离子键   b．极性键  c．金属键   d．配位键    e．氢键    f．非极性键
③铜离子形成胆矾中配离子的离子方程式为：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺；
（2）合成氨工业中，原料气（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO（Ac^-表示CH₃COO^-），其反应是：[Cu（NH₃）₂]Ac+CO+NH₃?[Cu（NH₃）₃]Ac．CO[醋酸碳基三氨合铜（Ⅰ）]△H＜0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N
②氨分子中N原子的杂化方式为sp³
（3）铜的化合物种类也很多，其常见价台为+1，+2价．如CuO、Cu₂O、CuH等，如图2是同的一种氯化铜的晶胞结构，则它的化学式是CuCl．

Answer 1

分析 （1）①Cu的原子序数为29，结合能量最低原理书写电子排布式；Cu为最密堆积，配位数为12；
②根据胆矾晶体的结构图可知，在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，氢氧之间是极性共价键，硫酸根和铜离子之间为离子键，水分子与水分子之间有氢键，据此答题；
③铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺；
（2）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
②氨气中N原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，据此判断；
（3）根据均摊法，可以写出晶胞中所含原子的个数，进而确定化学式；

解答 解：（1）①Cu的原子序数为29，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，Cu为最密堆积，配位数为12，C符合，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹； C；
②根据胆矾晶体的结构图可知，在晶体中水分子与铜离子之间是配位键，氢氧之间是极性共价键，硫酸根和铜离子之间为离子键，水分子与水分子之间有氢键，
故答案为：abde；
③铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H₂O）₄]²⁺，离子方程式为Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺，
故答案为：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺；
（2）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
②氨气中N原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，所以N原子的杂化方式为sp³，
故答案为：sp³；
（3）根据均摊法，可知晶胞中含Cl原子的个数为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Cu原子个数为4，所以氯原子和铜原子个数比为1：1，所以化学式为CuCl，
故答案为：CuCl；

点评 本题考查核外电子排布式、化学键、原子的结构与性质关系、杂化、晶胞的计算以及学生读图表提取信息能力，题目难度中等，旨在考查学生对知识的掌握与利用．