Question

3．銅及其化合物在現代生活中應用廣泛．
（1）用黃銅礦煉銅的最后一步反應為：Cu₂S+2Cu₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+SO₂↑
①硫元素的基態原子核外電子排布式為ls²2s²2p⁶3s²3p⁴．
②銅元素的電離能：I₁＜I₂ （填“＞“或“＜“）．
③反應中形成的化學鍵類型為金屬鍵、共價鍵．
（2）硫酸銅與有機物X按1：2反應生成配合物M，其配離子結構如圖．已知A為第二周期元素．
①配合物M的晶體類型為離子晶體．
②構成配離子的元素中，有兩種元素基態原子未成對電子數相同，這兩種元素的電負性從大到小的順序是H＞Cu（填元素符號）．
③1mo1有機物X中含σ鍵的數目為11N_A．
（3）Cu²⁺在生成[Cu（NH₃）₄]²⁺時，核外3d軌道上的1個未成對電子躍遷到4p軌道上，則Cu²⁺的軌道雜化方式不是sp³的原因是因4p已有1個電子，若形成sp³雜化軌道，無法提供4個空軌道形成4個配位鍵．

Answer 1

分析 （1）①硫元素原子核外電子數為16，根據能量最低原理書寫基態原子核外電子排布式；
②Cu的第一電離能為失去4s能級電子需要能量，第二電離能失去3d能級1個電子需要能量，3d為全滿穩定狀態，能量較低；
③反應生成Cu與二氧化硫，Cu為金屬晶體，二氧化硫為共價化合物；
（2）①配合物M由配離子與硫酸根構成；
②構成配離子的元素中，有兩種元素基態原子未成對電子數相同，應是H元素與Cu，未成對電子數均為1，非金屬性越強，電負性越大；
③A為第二周期元素，由配離子結構可知，A成3個共價鍵且與銅離子形成配位鍵，故A為N元素，該有機物X為H₂NCH₂CH₂NH₂；
（3）核外3d軌道上的1個未成對電子躍遷到4p軌道上，若形成sp³雜化軌道，無法提供4個空軌道．

解答 解：（1）①硫元素原子核外電子數為16，根據能量最低原理，其基態原子核外電子排布式為ls²2s²2p⁶3s²3p⁴，
故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁴；
②Cu的第一電離能為失去4s能級電子需要能量，第二電離能失去3d能級1個電子需要能量，3d為全滿穩定狀態，能量較低，故銅元素的電離能：I₁＜I₂，
故答案為：＜；
③反應生成Cu與二氧化硫，Cu為金屬晶體，存在金屬鍵，二氧化硫為共價化合物，含有共價鍵，
故答案為：金屬鍵、共價鍵；
（2）①配合物M由配離子與硫酸根構成，屬于離子化合物，
故答案為：離子化合物；
②構成配離子的元素中，有兩種元素基態原子未成對電子數相同，應是H元素與Cu，未成對電子數均為1，非金屬性越強，電負性越大，故電負性H＞Cu，
故答案為：H＞Cu；
③A為第二周期元素，由配離子結構可知，A成3個共價鍵且與銅離子形成配位鍵，故A為N元素，該有機物X為H₂NCH₂CH₂NH₂，分子中含有2個C-N鍵、1個C-C鍵、4個C-H鍵、4個N-NH鍵，故1mo1有機物X中含σ鍵的數目為11N_A，
故答案為：11N_A；
（3）核外3d軌道上的1個未成對電子躍遷到4p軌道上，因4p已有1個電子，若形成sp³雜化軌道，無法提供4個空軌道形成4個配位鍵，
故答案為：因4p已有1個電子，若形成sp³雜化軌道，無法提供4個空軌道形成4個配位鍵．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電離能、化學鍵、配合物等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．