Question

3．銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應用于電氣、機械制造、國防等領域．一項科學研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn₂O₄）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）Cu⁺基態的電子排布式可表示為[Ar]3d¹⁰．
（2）1mol甲醛（HCHO）中含有的σ鍵數目為3N_A．
（3）氯和鉀與不同價態的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結構（如圖），a位置上Cl原子的雜化軌道類型為sp³．這兩種不同化合物的化學式分別為K₂CuCl₃、KCuCl₃．
（4）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應生成銅氨離子Cu（NH₃）₄²⁺，①反應的離子方程式為Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；②[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化學鍵類型有A、C（填序號）．
A．配位鍵    B．離子鍵     C．極性共價鍵      D．非極性共價鍵
（5）金屬鈹與氯氣也可以形成化合物，在氣態二氯化鈹中有單體BeCl₂和二聚體（BeCl₂）₂：在晶體中變形成多聚體（BeCl₂）．試畫出各種存在形式的結構式，并指出對應Be原子的雜化軌道類型．
結構式Cl-Be-Cl雜化軌道類型sp
結構式雜化軌道類型sp²
結構式雜化軌道類型sp³．

Answer 1

分析 （1）Cu的原子序數為29；
（2）HCHO中存在2個C-H和1和C=O鍵；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數為4，據此判斷；一種化合物的化學式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價，故另一種化合物中銅為+1價，CuCl₃原子團的化合價為-2，據此書寫；
（4）氨水和過氧化氫的混合溶液反應生成銅氨離子Cu（NH₃）₄²⁺，Cu（NH₃）₄²⁺中含共價鍵、配位鍵；
（5）可能存在三種結構，分別為Cl-Be-Cl、、，以此來解答．

解答 解：（1）Cu的原子序數為29，Cu⁺基態的電子排布式可表示為[Ar]3d¹⁰，故答案為：[Ar]3d¹⁰；
（2）HCHO中存在2個C-H和1和C=O鍵，則1mol甲醛（HCHO）中含有的σ鍵數目為3N_A，故答案為：3N_A；
（3）a位置上Cl原子成2個單鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數為4，雜化軌道類型為：sp³，
一種化合物的化學式為KCuCl₃，其中銅元素為+2價，故另一種化合物中銅為+1價，CuCl₃原子團的化合價為-2，其化學式為：K₂CuCl₃，
故答案為：sp³；K₂CuCl₃；KCuCl₃；
（4）①氨水和、Cu、過氧化氫的混合溶液反應生成銅氨離子，離子反應物為Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
故答案為：Cu+H₂O₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
②Cu（NH₃）₄²⁺含N-H極性共價鍵、配位鍵，故答案為：A、C；
（5）氣態二氯化鈹中有單體BeCl₂和二聚體（BeCl₂）₂，結構為Cl-Be-Cl，形成2個σ鍵，Be雜化為sp雜化；
結構為，形成3個σ鍵，Be雜化為sp²雜化；
結構為，形成4個σ鍵，Be雜化為sp³雜化，
故答案為：Cl-Be-Cl；sp；；sp²；；sp³．

點評 本題考查配合物成鍵及雜化理論等，為高頻考點，把握物質結構與性質、雜化等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，綜合性較強，題目難度中等．