Question

Cu₂O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO₄、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。

(1)Cu²⁺基态核外电子排布式为__。O的基态电子排布图___。

(2)的空间构型为___(用文字描述)；Cu²⁺与OH^-反应能生成[Cu(OH)₄]^2-，[Cu(OH)₄]^2-中的配位原子为__(填元素符号)。

(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__；推测抗坏血酸在水中的溶解性：__(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(4)一个Cu₂O晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为___。

Answer

[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 正四面体 O sp3、sp2 易溶于水 4

【解析】

Cu是29号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；O是8号元素，其电子排布式为1s22s22p4。在中，中心S原子的价电子对数为4；在[Cu(OH)4]2-中，OH-中的O原子与Cu2+间形成配位键；在抗坏血酸分子中，有3个碳原子的价层电子对数为3，有3个价层电子对数为4；由Cu2O的组成及晶胞结构图，可确定哪种微粒是Cu原子，从而确定Cu原子的数目。

(1) Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。O的基态电子排布式为1s22s22p4，则基态电子排布图为。答案为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；；

(2)的中心S原子的价层电子对数为4，则其空间构型为正四面体；[Cu(OH)4]2-中，H原子核外不存在孤电子对，所以只能是O原子作配位原子。答案为：正四面体；O；

(3)抗坏血酸分子中，左方区域的三个碳原子的价层电子对数都为3，发生sp2杂化，右方区域的碳原子的价层电子对数都为4，发生sp3杂化，即分子中碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2；抗坏血酸分子中，含有4个水溶性基团(-OH)，在水中的溶解性：易溶于水。答案为：sp3、sp2；易溶于水；

(4)一个Cu2O晶胞中，含白球数目为8×+1=2，含黑球数目为4，由Cu2O的组成，黑球为Cu原子，Cu原子的数目为4。答案为：4。