Question

利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集：

（1）X难溶于水、易溶于有机溶剂，其晶体类型为________。

（2）M所含元素的电负性由大到小顺序为_______，N原子以_____轨道与O原子形成σ键。

（3）上述反应中断裂和生成的化学键有______（填序号）。

a．离子键

b．配位键

c．金属键

d．范德华力

e．共价键

（4）M与W（分子结构如图）相比，M的水溶性小，更利于Cu²⁺的萃取。M水溶性小的主要原因是_____。

（5）基态Cu²⁺的外围电子排布式为________，Cu²⁺等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关，且存在一定的规律。判断Sc³⁺、Zn²⁺的水合离子为无色的依据是___________。

离子	Sc^3+	Ti^3+	Fe^2+	Cu^2+	Zn^2+
颜色	无色	紫红色	浅绿色	蓝色	无色

Answer

分子晶体 O>N>C>H sp2杂化 be M能形成分子内氢键，使溶解度减小 3d9 3d轨道上没有未成对电子（3d轨道上电子为全空或全满）

【解析】

（1）X难溶于水、易溶于有机溶剂，则X为分子晶体；

（2）M中所含元素为C、H、O、N，由各元素在周期表中的位置知非金属性由强到弱的顺序为O>N>C>H，非金属性越强、元素的电负性越大，所以电负性由大到小的顺序为O>N>C>H；M中N原子形成2个σ键、N上还有1对孤电子对，则N原子以sp2杂化轨道与O原子形成σ键；

（3）对比反应物和生成物的结构，反应中断裂O—H键，形成配位键，答案选be；

（4）分析M的结构，其水溶性小，是因为M分子内存在氢键；

（5）基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则基态Cu2+的外围电子排布式为3d9；根据题给过渡元素离子的外围电子排布式和过渡元素水合离子的颜色分析，Sc3+、Zn2+的3d轨道上没有未成对电子导致Sc3+、Zn2+的水合离子为无色。