Question

铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：

(1)铜元素位于元素周期表中_____区，基态Cu原子有______种不同能级的电子。

(2)铜合金可用于制造航母螺旋桨。制造过程中产生的含铜废液可利用铜萃取剂M，通过如下反应实现铜离子的富集回收。

①M所含元素的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。

②X中采用sp³杂化的非金属原子有______(填元素名称)。

(3)在较低温度下CuFeS₂与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体Y产生。Y分子的立体构型是_______，Y的沸点比水低的主要原因是_______。

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

(5)CuCl₂和CuCl是铜的两种氯化物。

①图中表示的是_______(填“CuCl₂”或“CuCl”)的晶胞。

②原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，0，0)；则D原子的坐标参数为______。

③晶胞中C、D两原子核间距为298 pm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶体密度为__g·cm^-3(列出计算式即可)。

Answer

ds 7(或七) O＞N＞C＞H 碳、氧 V形(或角形) 水分子间存在氢键，H2S分子间不存在氢键 小于 CuC1 (，，)

【解析】

(1)铜为29号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在反应时不仅最外层4s电子发生变化，次外层的3d电子也发生变化，Cu元素位于元素周期表第四周期第IB族，属于ds区元素，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个能级；

(2)①由于元素的非金属性越强，其电负性越大。根据M结构简式可知：M中含有C、H、O、N四种元素，这四种元素的非金属性：O＞N＞C＞H，所以元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H；

②在X分子中含有的饱和C原子及O原子价层电子对数为4，采用sp3杂化；N原子采用sp2杂化，故X中采用sp3杂化的非金属元素有碳、氧两种元素；

(3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体Y产生。Y是H2S，在H2S分子中，S原子价层电子对数为4，由于S原子上有2对孤电子对，占据了2个轨道，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，使H2S分子立体构型为V形(或角形)；H2S、H2O都是由分子构成的物质，由于在H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的相互作用力，而H2S分子之间无氢键，只存在分子间作用力，因而H2O的沸点比H2S高；

(4)在水溶液中存在蓝色[Cu(H2O)4]2+，向含有该离子的硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水，溶液变为深蓝色，反应产生[Cu(NH3)4]2+离子，说明配位体NH3与Cu2+结合能力比配位体H2O强，即与Cu2+的配位能力：H2O小于NH3；

(5)①白色球为Cl原子，黑色球为Cu原子，晶胞中Cu原子为4个，Cl原子数目为8×+6×=4，Cu和Cl原子的数目为1：1，故物质化学式为CuCl；

②D与C的连线处于晶胞体对角线上，且DC长度等于晶胞体对角线BC长度的，所以z=；D到左侧平面(即坐标系yoz面)的距离等于晶胞棱长的，则x=；D到前平面(即坐标系xoz面)的距离等于晶胞棱长的，即参数y=，故D的坐标参数为(，，)；

③晶胞中C，D两原子核间距为298 pm，则晶胞体对角线长度为4×298 pm，晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的倍，晶胞质量m=g，所以晶胞的密度ρ= g/cm3。