Question

溴化铜(II)甲基咪唑配合物是一种制备有机玻璃的催化剂，其合成方法如下：

（1）铜元素位于周期表中第_____族，写出基态Cu²⁺的电子排布式_______。

（2）与NH₄⁺互为等电子体的阴离子为_______。

（3）SO₄^2-中心原子的杂化方式为_________。

（4）Mlm中含σ键与π数目之比为__________。

（5）一种铜的溴化物晶胞结构如下图所示。

由图中P点和Q点的原子坐标参数，可确定R点的原子坐标参数为______。

（6）Cu晶体的堆积方式如图所示，设Cu原子半径为a，晶体中Cu原子的配位数为____，晶体的空间利用率为__________。（列式计算）

Answer

IB [Ar]3d9 BH4- sp3杂化 6：1 （） 12 （或74.76%）

【解析】（1）铜核电荷数为29，其电子排布式为[Ar]3d104s1，则铜元素位于周期表中第四周期第IB族，基态Cu2+的电子排布式IB；

（2）NH4+的原子数目为5，价电子总数为8，则与NH4+互为等电子体的阴离子为BH4-；

（3）SO42-中，价层电子对数=σ键个数+（a-xb）=4+（6+2-4×2）=4，含孤电子对数为0，杂化轨道数4，采取sp3杂化；

（4）中双键数2，即π数目为2，单键数为12，即σ键数目为12，Mlm中含σ键与π数目之比为6:1；

（5）图中P点坐标参数（0、0、0）和Q点原子坐标参数（1、、），可知晶胞边长设为1，PR点为晶胞对角线的，则可确定R点的原子坐标参数为（） ；

（6）晶胞中Cu原子位于面心、顶点上，属于面心立方最密堆积；
以顶点Cu原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8故晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Cu原子配位数为=12；晶胞中Cu原子数目为8×+6×=4，设Cu原子半径为d，则Cu原子总体积为4×πa3，晶胞棱长=4a×=2a，晶胞体积为（2a）3，晶胞空间利用率=(4×πa3)÷(（2a）3)×100%= =74.76%。

点睛：杂化类型的判断：中心原子电子对计算公式：电子对数n=（中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数）。注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化。