Question

黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由锌和铜组成。回答下列问题：

（1）铜原子核外电子共有__种不同运动状态，基态铜原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为__。

（2）根据铜、锌原子结构可知第二电离能I₂(Zn)__I₂(Cu)填“大于”或“小于” 。

（3）向蓝色硫酸铜溶液[Cu(H₂O)₄]²⁺中加入稍过量的氨水，溶液变为深蓝色[Cu(NH₃)₄]²⁺。

①H₂O分子中心原子的杂化类型为__；分子中的键角：H₂O__NH₃(填“大于”或“小于”)。

②通过上述实验现象可知，与Cu²⁺的配位能力：H₂O__NH₃(填“大于”或“小于”)。

③氨硼烷(BH₃—NH₃)可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。

下列与氨硼烷是等电子体的有__(填编号)。

A.乙烷     B.H₂O₂     C.H₃PO₄     D.S₈

④写出BH₃—NH₃的结构式 结构中若含配位键用→表示 __。

（4）某磷青铜晶胞结构如图所示。

①其化学式为__。

②若晶体密度为8.82g/cm³，最近的Cu原子核间距为__cm(用N_A表示阿伏加德罗常数，用M表示该晶体的摩尔质量)。

Answer

29 球形 小于 sp3 小于 小于 A SnCu3P

【解析】

(1)Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，基态核外电子排布为[Ar]3d104s1；

(2)根据Zn和Cu的电子排布式考虑电离能大小；

(3)①根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断，孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力；

②配合物向生成更稳定的配合物转化；

③原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；

④BH3-NH3中B存在空轨道，N存在孤电子对，由N和B之间形成配位键；

(4)①晶体中P原子位于中心，含有一个磷原子，立方体每个面心喊一个Cu，每个Cu分摊给一个晶胞的占，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为，据此得到化学式；

②设立方体边长为x，铜原子间最近距离为a，则a2=()2+()2，a=x，结合密度ρ=，V=x3，1个晶胞质量m=g，计算x得到铜原子间最近距离。

(1)Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，为29号元素，则铜原子核外电子共有29种不同运动状态；基态核外电子排布为[Ar]3d104s1，则基态铜原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为球形；

(2)锌的第二电离能I2(Zn)小于铜的第二电离能I2(Cu)，Zn的价电子排布式为3d104s2，Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu失去一个电子内层达到饱和，再失去一个电子比较困难，Zn失去一个电子价层变为3d104s1，再失去一个电子比Cu+容易，所以第二电离能相对小；

(3)①对于H2O，根据VSEPR理论，VP=BP+LP=2+=4，则中心O为sp3杂化，

孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力，H2O的孤电子对数目多于NH3的孤电子对数目，则分子中的键角：H2O小于NH3；

②配合物向生成更稳定的配合物转化，所以判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3＞H2O；

③B原子有空轨道，NH3中N原子有1对孤电子对，N原子提供孤电子对个B原子形成配位键，与氨硼烷互为等电子体的分子，可以用2个C原子代替B、N原子，与氨硼烷等电子体一种分子为：C2H6，故答案为A；

④BH3-NH3中B存在空轨道，N存在孤电子对，由N和B之间形成配位键，所以其结构式为：；

(4)①晶体中P原子位于中心，含有一个磷原子，立方体每个面心喊一个Cu，每个Cu分摊给一个晶胞的占，立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为，据此得到化学式SnCu3P；

②摩尔质量为342g/mol，则一个晶胞质量m=g，设立方体边长为x，铜原子间最近距离为a，则a2=()2+()2，a=x，结合密度ρ=，V=x3==cm3，x=cm，a=cm。