Question

3．铜及其化合物在现代生活中应用广泛．
（1）用黄铜矿炼铜的最后一步反应为：Cu₂S+2Cu₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑
①硫元素的基态原子核外电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁴．
②铜元素的电离能：I₁＜I₂ （填“＞“或“＜“）．
③反应中形成的化学键类型为金属键、共价键．
（2）硫酸铜与有机物X按1：2反应生成配合物M，其配离子结构如图．已知A为第二周期元素．
①配合物M的晶体类型为离子晶体．
②构成配离子的元素中，有两种元素基态原子未成对电子数相同，这两种元素的电负性从大到小的顺序是H＞Cu（填元素符号）．
③1mo1有机物X中含σ键的数目为11N_A．
（3）Cu²⁺在生成[Cu（NH₃）₄]²⁺时，核外3d轨道上的1个未成对电子跃迁到4p轨道上，则Cu²⁺的轨道杂化方式不是sp³的原因是因4p已有1个电子，若形成sp³杂化轨道，无法提供4个空轨道形成4个配位键．

Answer 1

分析 （1）①硫元素原子核外电子数为16，根据能量最低原理书写基态原子核外电子排布式；
②Cu的第一电离能为失去4s能级电子需要能量，第二电离能失去3d能级1个电子需要能量，3d为全满稳定状态，能量较低；
③反应生成Cu与二氧化硫，Cu为金属晶体，二氧化硫为共价化合物；
（2）①配合物M由配离子与硫酸根构成；
②构成配离子的元素中，有两种元素基态原子未成对电子数相同，应是H元素与Cu，未成对电子数均为1，非金属性越强，电负性越大；
③A为第二周期元素，由配离子结构可知，A成3个共价键且与铜离子形成配位键，故A为N元素，该有机物X为H₂NCH₂CH₂NH₂；
（3）核外3d轨道上的1个未成对电子跃迁到4p轨道上，若形成sp³杂化轨道，无法提供4个空轨道．

解答 解：（1）①硫元素原子核外电子数为16，根据能量最低原理，其基态原子核外电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁴；
②Cu的第一电离能为失去4s能级电子需要能量，第二电离能失去3d能级1个电子需要能量，3d为全满稳定状态，能量较低，故铜元素的电离能：I₁＜I₂，
故答案为：＜；
③反应生成Cu与二氧化硫，Cu为金属晶体，存在金属键，二氧化硫为共价化合物，含有共价键，
故答案为：金属键、共价键；
（2）①配合物M由配离子与硫酸根构成，属于离子化合物，
故答案为：离子化合物；
②构成配离子的元素中，有两种元素基态原子未成对电子数相同，应是H元素与Cu，未成对电子数均为1，非金属性越强，电负性越大，故电负性H＞Cu，
故答案为：H＞Cu；
③A为第二周期元素，由配离子结构可知，A成3个共价键且与铜离子形成配位键，故A为N元素，该有机物X为H₂NCH₂CH₂NH₂，分子中含有2个C-N键、1个C-C键、4个C-H键、4个N-NH键，故1mo1有机物X中含σ键的数目为11N_A，
故答案为：11N_A；
（3）核外3d轨道上的1个未成对电子跃迁到4p轨道上，因4p已有1个电子，若形成sp³杂化轨道，无法提供4个空轨道形成4个配位键，
故答案为：因4p已有1个电子，若形成sp³杂化轨道，无法提供4个空轨道形成4个配位键．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、配合物等，是对学生综合能力的考查，难度中等．