Question

銅單質及其化合物在很多領域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，超細銅粉可應用于導電材料、催化劑等領域中，CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等．
（1）超細銅粉的某制備方法如下：

①[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學鍵有

共價鍵、離子鍵、配位鍵

，N、O、S三種元素的第一電離能大小順序為：

N

＞

O

＞

S

．（填元素符號）
②NH₄CuSO₃中的金屬陽離子的核外電子排布式為：

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰

．
③NH₃分子中N原子的雜化方式為：

SP³雜化

．
④SO₄^2-離子的空間構型為

正四面體型

．
（2）氯化亞銅（CuCl）的某制備過程是：向CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱，反應一段時間后即生成CuCl白色沉淀．
①出上述制備CuCl的離子方程式：

2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△  .

2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-

．
②CuCl的晶胞結構如上圖所示，其中Cl原子的配位數(shù)為

4

．
③CuCl的熔點比CuO的熔點

低

．（填“高”或“低”）

Answer 1

分析：（1）①陰陽離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價鍵，配合物中存在配位鍵；根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律比較其大小；
②先判斷金屬離子的化合價，再根據(jù)根據(jù)核外電子排布式的書寫規(guī)則書寫，注意3d能級的能量大于4s能級的能量，失電子時，先失去最外層上的電子．
③先判斷分子構型再判斷原子的雜化方式．
④根據(jù)價層電子對互斥理論判斷離子構型．
（2）①根據(jù)反應物、生成物和反應條件寫出相應的反應方程式．
②根據(jù)晶體結構特點分析Cl原子的配位數(shù)．
③根據(jù)離子晶體的晶格能判斷．

解答：解：（1）①[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根離子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在離子鍵，N原子和銅原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學鍵有共價鍵、離子鍵、配位鍵； 元素周期律中，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅡA和第ⅢA、第ⅤA和第ⅥA互換，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以其第一電離能大小為  N＞O＞S．
故答案為：共價鍵、離子鍵、配位鍵；N＞O＞S．
②銅是29號元素，根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，該原子失去一個電子時，生成亞銅離子，失去的電子是最外層電子，所以亞銅離子的基態(tài)的電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰．
故答案為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰．
③NH₃分子中價層電子對數(shù)為4，所以采取SP³雜化．
故答案為：SP³雜化．
④SO₄^2-離子中價層電子對數(shù)為4+

1

2

(6+2-4×2)=4，孤電子對數(shù)為0，所以是正四面體體型．
故答案為：正四面體型．
（2）①該反應中二氧化硫作還原劑生成硫酸根離子，銅離子得電子生成亞銅離子，反應條件是加熱，所以該反應的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl↓+4H⁺+SO₄^{2-
故答案為：}2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O

△   .

2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-
②從CuCl的晶胞可以判斷，每個銅原子與4個Cl距離最近且相等，即Cu的配位數(shù)為4，根據(jù)化學式可知Cl的配位數(shù)也為4，故答案為：4．
③CuCl和CuO都是離子晶體，離子晶體中晶格能越大，熔點越高，晶格能與離子的半徑和電荷有關，離子的半徑越小，所帶電荷越多，晶格能越大，熔點就越高，CuCl的陰陽離子半徑大于CuO的離子半徑，CuCl陰陽離子所帶電荷小于CuO陰陽離子所帶電荷，所以CuCl的熔點比CuO的熔點低．
故答案為：低．

點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、分子的立體構型、雜化軌道類型、以及晶體結構分析等知識，題目具有一定難度，本題注意晶胞配位數(shù)的判斷方法．