Question

[化学——选修3：物质结构与性质] [Cu（NH₃）₄]SO₄．H₂O是一种杀虫剂。回答下列问题：

（1）基态Cu原子的价层电子排布式为____，N、S、O的第一电离能由大到小的排列顺序为           。

（2）下列微粒间的作用力中，在[Cu（NH₃）₄]SO₄中不存在的是____（填字母）。

a．离子键    b．配位键    c．σ键    d．非极性键

（3）H₂0与NH₃的中心原子轨道杂化类型相同，均为    杂化，但两种分子中键角不同：H- O-H约为105°、H-N-H约为107°，导致这种差异的主要原因是    ，水的沸点为100℃、NH₃的沸点为- 33．5℃，造成这种差异的主要原因是___________

（4）已知，试从结构的角度解释这一反应能够发生的原因：    。

（5）Cu与H可形成一种红色晶体，其晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为    ，一个晶胞的质量为    g。

Answer

（1）3d104s1；N>O>S；（2）d；（3）sp3，孤电子对对成键电子有排斥作用，氧原子有2个孤电子对，而氮原子只有一个孤电子对，每个水分子形成氢键数目是每个NH3分子形成氢键数目的2倍；（4）Cu+的3d能级有10电子，处于较稳定的全充满状态，而Cu2＋不是；（5）CuH，390/NA。

【解析】

试题分析：（1）铜位于第四周期IB族，属于过渡金属，过渡金属的价电子包括最外层和次外层d能级上的电子，即3d104s1；同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，同主族从上到下第一电离能减小，即第一电离能大小是：N>O>S；（2）此物质属于络合物，Cu2＋和NH3之间存在配位键，[Cu（NH3）4]2＋和SO42－ 之间存在离子键，NH3中N和H之间构成σ键，非极性键同种元素之间形成，故选项d正确；（3）H2O中O有2个σ，孤电子对数是（6－2）/2=2，价层电子对数是4，NH3中N有3个σ键，孤电子对数是（5－3）/2=1，价层电子对数是4，杂化轨道数等于价层电子对数，即两者中心原子的轨道的杂化类型是sp3，孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间，孤电子对对成键电子有排斥作用，氧原子有2个孤电子对，而氮原子只有一个孤电子对，每个水分子形成氢键数目是每个NH3分子形成氢键数目的2倍；（4）根据洪特规则特例，全满、半满、全空的处于稳定，Cu+的3d能级有10电子，处于较稳定的全充满状态，而Cu2＋不是；（5）根据均摊法，顶点的Cu被6个这样的晶胞公有，面上的被2个这样的晶胞公有，有4个在体心，因此属于晶胞的真正的有12×1/2＋2×1/2＋3=6，H位于棱上，被3个这样的晶胞公有，4个位于体心，真正属于晶胞的H个数是6×1/3＋4=6，因此化学式为CuH，晶胞的质量为6×65/NAg=390/NAg。

考点：考查价层电子、第一电离能、化学键、杂化类型、洪特规则、晶胞等知识。