Question

铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：

(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①NH₄CuSO₃中金属阳离子的核外电子排布式为______。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为__________________(填元素符号)。

②SO₄^2-的空间构型为________。

(2)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，CuSO₄溶液中加氨水生成蓝色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________；在该晶体中存在的化学键的种类有_________。

(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构(如图所示)，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，则另一种化合物的化学式为____________。

用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm^－3，则铜原子的直径约为__________pm，阿伏加德罗常数的值为________[已知Ar(Cu)＝63.5]。

Answer

(1)①1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) N>O>S

②正四面体形

(2)乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度；离子键、配位键、共价键

(3)sp3杂化    K2CuCl3

(4) pm 6.01×1023

【解析】(1)NH4CuSO3中的阳离子是是Cu+，它的核外电子排布是，1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)；根据同一周期第一电离能变化规律及第ⅡA、ⅤA反常知，第一电离能大上顺序为，N>O>S，SO42-是AB4型，则其空间构型是正四面体；

(2)乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度。该晶体存的化学键是离子键、配位键和共价键。

(3)a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，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，CuCl3原子团的化合价为-2，其化学式为：K2CuCl3。

(4)设铜原子的直径是d，由于是面心立方，则边长(361)2=2d2，所以直径是pm；晶胞的体积是V=(361×10-10)3cm3；晶胞中有4个铜原子，则晶胞的质量是m=4/NAmol×63.5g/mol，故9.00 g·cm－3=m/V，NA=6.01×1023。