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。回答下列问题：

(1)铜原子基态电子排布式为                            ；

(2)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361 pm。又知铜的密度为9.00g·cm^-3，则铜晶胞的体积是    

    cm³、晶胞的质量是      g，阿伏加德罗常数为       (列式计算，己知Ar(Cu)=63.6)；

(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为      。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl₃，另一种的化学式为                ；

(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，其原因是                    ，反应的化学方应程式为                 。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s1；（2）4.70×10-23；4.23×10-22；NA=63.6g.mol-1/（0.25×4.23×10-22g）=6.01×10-23；（3）sp3；K2CuCl3；（4）过氧化氢为氧化剂，氨与Cu形成配离子，两者相互促进使反应进行；Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。

【解析】：（1）根据铜元素在周期表中的位置：第四周期第IB族，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1；（2）根据晶胞的边长，其体积为a3，即4.70×10-23 cm3；晶胞的质量=体积×密度，故其质量为4.23×10-22g；在一个体心晶胞含4个铜原子，故铜的摩尔质量=1/4×晶胞质量×NA，可知NA=63.6g.mol-1/（0.25×4.23× 10-22g）=6.01×10-23；（3）a位置上Cl原子的杂化轨道类型为：sp3；一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，其化学式为：K2CuCl3；（4）题中给出了两物质和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu形成配离子，两者相互促进使反应进行；方程式可表示为：Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。

【考点定位】此题以铜元素及其化合物为载体，综合考查了物质结构与性质模块的主干知识。

[选修2——化学与技术]