Question

人类社会的发展与进步与材料的发展密不可分，而金属是人类常用的一类材料如铜、铁合金等等。

（1）基态Cu原子的价电子排布式为__________，在元素周期表中的位置为___________。

（2）Cu₂O为半导体材料，可由乙醛（CH₃CHO）和新制氢氧化铜反应得到。乙醛中碳原子的杂化方式有______________，乙醛分子中键与键的数目之比为____________。

（3）制造单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。铜、碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是_________________。（用元素符号表示）

（4）Cu(OH)₂溶于氨水形成深蓝色的[Cu(NH₃)₄]²⁺，该配合物中NH₃的价层电子对互斥模型为_____________。

（5）铁在不同温度范围有不同的晶体结构，在室温下为体心立方，当温度升高到912℃，则转变为面心立方。铁的体心立方堆积和面心立方最密堆积的配位数分别为____、_____。若铁原子半径为r pm，则铁为面心立方最密堆积时的晶体密度为___________g/cm³（阿伏伽德罗常数的值用N_A 表示，1pm=10^-12m,写出计算式即可）。

面心立方晶胞

Answer

3d104s1 第四周期第IB族 sp3、sp2 6:1 N>C>B>Cu 四面体形 8 12

【解析】（1）Cu为29号，基态Cu原子价电子排布式为：3d104s1；在元素周期表中的位置为第四周期第IB族。

（2）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则σ键和π键数目之比为6:1。

（3）同周期元素的电负性随原子序数增大而增大，同主族元素的电负性随原子序数增大而减小，故电负性N>C>B，元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强，因此非金属元素B的电负性应大于金属元素Cu，故电负性N>C>B>Cu。

（4）[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出空轨道，NH3提供孤对电子，Cu2+与NH3之间形成配位键，单独看NH3应该是三角锥形，在该配合物中看应该为四面体形。

（5）所谓配位数指任一原子周围最近邻且等距离的原子数；如图：，对于体心立方晶体，离中心原子最近的原子有8个；对于面心立方晶体，任取其中一个原子为原点作x、y、z三个平面，构成空间直角坐标系，那么，在每一个平面中，都有四个配位原子在其左上、左下、右上、右下。三个平面共12个，所以铁的体心立方堆积和面心立方最密堆积的配位数分别为8、12。面心立方最密堆积晶胞原子数为：8×+6×=4，所以晶胞质量为：g，1pm=10-12m=10-10cm由晶胞切面图可得：面对角线长为4r pm，所以晶胞棱长为r pm，1pm=10-12m=10-10cm，则体积为：cm3，所以密度为g/cm3。