Question

12．钙，铝，铜都是中学化学常见的金属元素．
（1）Cu的基态原子的价电子排布图为3d¹⁰4s¹
（2）基态Al原子中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为9，电子数为3
（3）Cu₂O的熔点比Cu₂S的高，其原因是Cu₂O与Cu₂S相比，阳离子相同、阴离子所带的电荷数也相同，但O^2-半径比S^2-半径小，所以Cu₂O的晶格能更大，熔点更高
（4）CaC₂是制备乙炔的原料，C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为，1个O₂²⁺中含有2个π键．
（5）AlCl₃、AlCl₄^-中均含有配位键．在AlCl₃﹒NH₃中，提供空轨道的原子是Al，在AlCl₃﹒NH₃中Al原子采取sp³杂化．

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价电子排布式；
（2）Al原子核外电子数为13，基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，据此解答；
（3）从影响离子晶体熔沸点高低的角度分析；
（4）等电子体的结构相似，故O₂²⁺的电子式与C₂^2-的电子式相似，含有2个π键；
（5）中心原子提供空轨道，通过计算Al价层电子对数求杂化类型．

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，
价电子排布式为：3d¹⁰4s¹；故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）Al原子核外电子数为13，基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p¹，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为1+3+5=9、电子数为3，
故答案为：M；9；3；
（3）由于氧离子的离子半径小于硫离子的离子半径，所以亚铜离子与氧离子形成的离子键强于亚铜离子与硫离子形成的离子键，所以Cu₂O的熔点比Cu₂S的高．
故答案为：Cu₂O与Cu₂S相比，阳离子相同、阴离子所带的电荷数也相同，但O^2-半径比S^2-半径小，所以Cu₂O的晶格能更大，熔点更高；
（4）根据等电子体的结构相似，O₂²⁺的电子式 ，在1个O₂²⁺含有2个π键，故答案为：；2；
（5）AlCl₃•NH₃中Al为中心原子，NH₃和Cl^-为配体，中心原子提供空轨道，AlCl₄^-的价层电子对=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，故Al采用sp³杂化，故答案为：Al；sp³．

点评 本题涉及的基态电子排布式、晶体熔沸点的比较、杂化类型的计算等，难度中等，（2）中M能层轨道数目为易错点，学生容易忽略d能级轨道数目，注意键能对物质性质及结构的影响．