Question

铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。

（1）早期发现的天然准晶颗粒由Cu、Fe、Al三种金属元素组成。Fe元素位于元素周期表的____区。基态Al原子的L层电子排布图为___________。

（2）Cu₂O为半导体材料，可由乙醛（CH₃CHO）和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙酸。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_________，1mol乙酸分子中含有的σ键的数目为____________。

（3）制造单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电子排布式为____。碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是_____。（用元素符号表示）

（4）在络离子[Cu(NH₃)₄]²⁺中NH₃的VSEPR模型为_________。

（5）铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中，Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，若该晶胞边长为r pm，则合金的密度为____g·cm^－3（设阿伏伽德罗常数的值为N_A）。

Answer

dsp3、sp27NA1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）N＞C＞B四面体

【解析】（1）Fe的电子排布1s22s22p63s23p63d64s2，属d区元素，基态Al原子的L层有8个电子，电子排布图为；

（2）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；乙酸中甲基上的C形成4条σ键，羧基中的C形成3条σ键和1条π键，再加上羟基中一个σ键，共形成7条σ键，则1mol乙酸含有7molσ键，即7NA个σ键

（3）Cu的相对原子质量为29，失去1个电子后，Cu+的电子排布 ：1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）；同一周期中元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中元素的电负性随着原子序数的增大而减小，B、C、N属于同一周期，电负性由大到小的顺序是N＞C＞B；

（4）氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数= ，VSEPR模型为正四面体结构；

（5）Ag在顶点，8 × 1/8 = 1，Cu在面心，6 × 1/2 = 3.所以说每个晶胞中实际含有1个Ag原子和3个Cu原子，108×1 + 64×3 = 300，300÷ 6.02×1023 = 4.98×10-22，r pm = r×10-10 cm，晶胞体积为：r3 × 10-30 cm3，合金密度： 4.98×10-22 g÷ r3 × 10-30 cm3 = 4.98×108 / r3 g·cm－3。或合金密度：300/NAg ÷ r3 × 10-30 cm3= g·cm－3

点睛：原子核外电子排布规律、杂化类型、晶胞配位数及密度的计算，综合性非常强，为历年高考选作常考题型，难度中等，其中晶胞密度的计算是本题的难点。