Question

自然界中存在大量的金属元素和非金属元素，它们在工农业生产中有着广泛的应用。

（1）纳米氧化亚铜（Cu₂O）是一种用途广泛的光电材料，已知高温下Cu₂O比CuO稳定。

①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________；

②从核外电子排布角度解释高温下Cu₂O比CuO更稳定的原因____________。

（2）CuSO₄溶液常用作农药、电镀液等，向CuSO₄溶液中滴加足量浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu(NH₃)₄SO₄·H₂O晶体。

①Cu(NH₃)₄SO₄·H₂O晶体中存在的化学键有____________（填字母序号）。

a．离子键      b．极性键     c．非极性键     d．配位键

②SO₄^2—的立体构型是____________，其中S原子的杂化轨道类型是____________。

③已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu^2＋形成配离子，其原因是__________________。

（3）NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3℃，MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。

（4）合成氨工业中，原料气（N₂、H₂及少量CO、NH₃的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO（Ac^－代表CH₃COO^－），该反应是：    

[Cu(NH₃)₂]Ac+CO+NH₃[Cu(NH₃)₃CO]Ac（醋酸羰基三氨合铜）（I）  △H＜0

①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________；

②配合物[Cu(NH₃)₃CO]Ac中心原子的配位数为_________。

（5）铜的化合物种类很多，右图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氯化亚铜密度的计算式为：ρ=____________g/cm³（用N_A表示阿伏加德罗常数）。

Answer

亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 a、b、d 正四面体 sp3 NH3中的N原子带负电性，易与Cu2+结合，NF3的N原子带正电性，与带正电的Cu2+相互排斥，难以结合。 MgO晶体所含离子半径小，离子电荷数多，晶格能大 C ＜O ＜N 4 略

【解析】（1）①Cu的核外价电子排布为3d104s1，故价电子轨道排布图为

。②亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以导致高温下Cu2O比CuO更稳定；（2）①根据化学式Cu(NH3)4SO4·H2O可判断晶体中存在的化学键有离子键，极性键和配位键，答案选a、b、d；②SO42-中S原子的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，为sp3杂化，立体构型为正四面体；③由于NH3中的N原子带负电性，易与Cu2+结合，NF3的N原子带正电性，与带正电的Cu2+相互排斥，因此难以结合。（3）由于MgO晶体所含离子半径小，离子电荷数多，晶格能大，所以氧化镁的熔点远高于氯化钠的熔点。（4）①同周期自左向右第一电离能逐渐增大，但N元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中配体是氨气和CO，所以中心原子的配位数为4；（5）根据氯化亚铜的晶胞结构可知两种微粒的个数均是4个，已知晶胞的棱长为a cm，则氯化亚铜密度的计算式为ρ=g/cm3（用NA表示阿伏加德罗常数）。