Question

金屬銅廣泛地應用于電氣、機械制造、國防等領域。

（1）Cu是元素周期表中第29號元素，寫出第三周期基態原子未成對電子數與Cu相同且電負性最大的元素是           (填元素名稱)。

（2）CuO受熱易分解為Cu₂O和O₂，請從銅的原子結構來說明CuO受熱易分解的原因：

                                                     。

（3）下圖是銅的某種氧化物的晶胞示意圖。已知該晶胞的邊長為a cm，阿伏加德羅常數為N_A，該晶體的密度為                                。

（4）向硫酸銅溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，在滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍色溶液，繼續向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍色的[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O沉淀。

①SO₄^2－中S原子的雜化方式為                        。

②NH₃分子內的H—N—H鍵角　　　　 （填“大于”“等于”或“小于”）H₂O分子內的H—O—H鍵角。

③S、N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為                            。

 

Answer 1

【答案】

（8分）（1）氯（1分）

（2）Cu⁺ 的最外層電子排布為3d¹⁰，而Cu²⁺ 的最外層電子排布為3d⁹，因最外層電子排布達到全滿時穩定，所以固態Cu₂O穩定性強于CuO（2分）

（3）g/cm³（2分）  （4）① sp³ （1分）   ②大于（1分）　　③ N＞O＞S（1分）

【解析】

試題分析：（1）銅元素基態原子未成對電子數是1個，則與三周期基態原子未成對電子數與Cu相同且電負性最大的元素是氟。

（2）根據構造原理可知，Cu⁺ 的最外層電子排布為3d¹⁰，而Cu²⁺ 的最外層電子排布為3d⁹，因最外層電子排布達到全滿時穩定，所以固態Cu₂O穩定性強于CuO的，所以CuO受熱易分解為Cu₂O和O₂。

（3）根據晶胞結構特點可知，晶胞中銅原子的個數是8×＋6×＝4，氧原子的個數也是4個，即該氧化物是CuO。應用晶胞的邊長為a cm，則×N_A＝4，因此晶胞的密度ρ＝g/cm³＝g/cm³。

（4）①根據價層電子對互斥理論可知，SO^2—₄中S原子含有的孤對電子對數＝（6＋2－4×2）÷2＝0，即SO^2—₄的立體構型是正四面體，所以S原子的雜化軌道類型是sp³雜化。

②由于水分子中氧原子含有2對孤對電子，排斥力強，而氨氣分子中含有1對孤對電子，所以NH₃分子內的H—N—H鍵角大于H₂O分子內的H—O—H鍵角。

③非金屬性越強，第一電離能越大，則氧元素的第一電離能大于S元素的。由于氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于相鄰元素，所以S、N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為N＞O＞S。

考點：考查元素判斷、物質穩定性、晶胞的計算、雜化軌道類型、鍵角比較、第一電離能比較等