Question

8．Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO₄溶液常用作电解液、电镀液等．请回答以下问题：
（1）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为6s¹；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1_．
（2）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为Cu₃AuH₈．
（3）Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图1所示，该氯化物的化学式是CuCl．
（4）图2表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图3），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别．下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是c（填标号）．
a．CF₄      b．CH₄      c．NH₄⁺     d．H₂O．

Answer 1

分析 （1）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，以此判断电子排布式；铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，利用均摊法计算晶胞；
（2）CaF₂的结构如图，利用均摊法计算；
（3）由Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构可知，Cu位于顶点和面心，Cl位于体内，利用均摊法计算；
（4）嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键．

解答 解：（1）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则最外层电子排布式为6s¹，在晶胞中Cu原子处于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子处于顶点位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，故答案为：6s¹；3：1；
（2）CaF₂的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu₃AuH₈，
故答案为：Cu₃AuH₈；
（3）由Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构可知，Cu位于顶点和面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，Cl位于体内，N（Cl）=4，则化学式为CuCl，故答案为：CuCl；
（4）由氢键的形成条件及成键元素（N、O、F、H）可知，本题中嵌入某微粒分别与4个N原子形成4个氢键，由成键元素及数目可知为NH₄⁺，故答案为：c．

点评 本题考查考查原子结构与性质，为高频考点，综合考查学生的分析能力和基本概念的综合运用能力，侧重分析与计算能力的考查，注意相关基础知识的学习，题目难度中等．