Question

氧化亚铜(Cu₂O)可用于陶瓷、固体整流器，可用下列反应制备：2(CuSO₄∙H₂O) Cu₂O+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑+10H₂O。回答下列问题：

(1)Cu₂O中基态铜的离子的价层电子排布图为________________。上述反应中，电负性最大的元素是________________（填元素符号)

(2)元素Cu和Ni相邻，其第一、二电离能数据如表所示：

	I1/(kJ/mol)	I2/(kJ/mol)
Ni	737.1	1753.0
Cu	745.5	1957.9

铜的第一、二电离能都比镍对应的高，其原因除了铜的核电荷数比多，对外电子的吸外力大外，还有一个原因是________。

(3)已知H₂SO₄的结构式如图所示,上述反应中：

①在上述产物中，VSEPR模型与SO₄^2-相同的是________(填化学式)

②SO₃分子的立体构型是________________，写出一种与SO₃互为等电子体的离子：________（填离子符号)

(4)Cu²⁺、Cu⁺与CN^-、OH^-、NH₃、H₂O等组成多种配离子。[Cu(NH₃)₄]²⁺中的Cu²⁺配位数为________。

(5)铜元素和氧元组成一种晶体M，M的晶胞如图所示。

已知：N_A是阿伏加德罗常数的值，M晶体密度为dg∙cm^-3。M的晶胞中Cu⁺、Cl^-个数比为________，晶胞参数为________pm(用含d和N_A的代数式表示)。(用含d和N_A的代数式表示)

Answer

O 基态铜的价层电子排布式为3d104s1，Cu+价层电子排布式为3d10，价电子处于充满、半充满的稳定状态，比镍的第一、二电离能高 H2O 平面三角形 NO3-、CO32- 4 1：1

【解析】

(1) Cu2O中基态铜的离子为Cu+价层电子排布式为3d10；根据电负性的周期律判断；

(2)基态铜的价层电子排布式为3d104s1，Cu+价层电子排布式为3d10，价电子处于充满、半充满的稳定状态；

(3)①根据价层电子互斥理论判断；

②SO3分子无孤电子对，3条键；SO3互为等电子体的离子为NO3-、CO32-；

(4)[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空轨道，4个NH3中的N原子提供孤电子对，形成4条配位键；

(5)根据晶胞的均摊法计算。

(1)基态铜的价层电子排布式为3d104s1，Cu2O中基态铜的离子为Cu+价层电子排布式为3d10，其价层电子排布图为；上述反应中，含有Cu、S、O、H，则电负性最强的为O；

(2)Cu比镍含有的电荷数多，对电子的吸引力强，且基态铜的价层电子排布式为3d104s1，Cu+价层电子排布式为3d10，价电子处于充满、半充满的稳定状态，比镍的第一、二电离能高；

(3)①根据硫酸的结构，SO42-根离子4条键，无孤电子对，VSEPR模型为正四面体，SO2孤电子对=(6-2×2)=1，2条键，为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，同理，SO3的VSEPR模型为平面三角形，H2O的VSEPR模型为正四面体；

②SO3分子无孤电子对，3条键，立体构型为平面三角形；与SO3互为等电子体的离子为NO3-、CO32-；

(4)[Cu(NH3)4]2+中的Cu2+提供空轨道，而4个NH3中的N原子提供孤电子对，形成4条配位键，则配位数为4；

(5)根据晶胞的结构图，Cu+在晶胞内，个数=4，Cl-在顶点和面心，个数=8×+6×=4，Cu+、Cl-个数比为1：1；d==，则l3=，l=。