Question

铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：

(1)铜和锌相邻，铜和锌的几种状态：①铜：[Ar]3d¹⁰；②铜：[Ar]3d¹⁰4s¹③铜：[Ar]3d¹⁰4p¹④锌：[Ar]3d¹⁰4s¹⑤锌：[Ar]3d¹⁰4s²。它们都失去1个电子时需要的能量由大到小排序为 ___(填字母)。

a.①⑤④②③    b.①④⑤②③    c.②①③⑤④    d.⑤①④③②

画出基态铜原子的价电子排布图____。

(2)Cu²⁺与NH₃·H₂O等形成配离子。[Cu(NH₃)₄]²⁺中2个NH₃被2个H₂O取代得到两种结构的配离子，则[Cu(NH₃)₄]²⁺的空间构型是____(填“正四面体”或“正四边形”)。

(3)CuF₂晶体的熔点为836℃。其能量循环图示如下(a、b、c 等均大于0)：

F-F键能为 ___kJ∙mol^-1，CuF₂(s)的晶格能为 ___kJ∙mol^-1。

(4)铜常作醇氧化反应的催化剂。M中C原子的杂化类型有 ___种，M的熔沸点比N的高，原因是 ___。

(5)磷青铜晶胞结构如图所示。N_A代表阿伏加德罗常数的值，铜、磷原子最近距离为

①铜与铜原子最近距离为____nm。

②磷青铜晶体密度为___ g∙cm^-3(用代数式表示)。

Answer

b 正四边形 d g 2 M分子间能形成氢键，N分子间不能 a×10-3

【解析】

(1)铜：[Ar]3d10最外层为全满状态，且最外层为M层，所以其失去1个电子时需要的能量最大，所以铜的第二电离能大于锌的第二电离能，①＞④；锌的第二电离能大于锌的第一电离能，④＞⑤；基态铜的第一电离能大于激发态铜的第一电离能，②＞③；基态锌⑤锌：[Ar]3d104s2最外层为全满状态，锌的第一电离能大于铜的第一电离能，⑤＞②，综上所述选b；基态铜原子价电子为3d104s1，排布图为；

(2)若[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体，则2个H2O取代2个NH3只能得到一种结构，所以其空间构型为正四边形；

(3)断裂1 mol化学键形成气态原子吸收的能量叫键能，则F-F键能为d kJ∙mol-1；气态离子形成1 mol离子键所释放的能量叫晶格能，则CuF2的晶格能为g kJ∙mol-1；

(4)M中苯环上和碳碳双键上的碳原子为sp2杂化，与羟基相连的碳原子为sp3杂化，共2种杂化方式；M分子中含有羟基可以形成分子间氢键，使熔沸点升高；

(5)根据观察可知，该晶胞参数等于铜磷原子距离的2倍，所以晶胞参数为apm，2个相连铜原子的最近距离为面对角线的一半，距离为a×10-3nm；根据均摊法可知该晶胞中铜原子个数为=3，锡原子个数为=1，磷原子个数为1，则晶胞的质量为，晶胞体积为(a×10-10)cm3，所以密度为 g∙cm-3。