11
(4)晶胞中S的个数是8×+6×=4,Zn的个数是4,因此该化合物的化学式为ZnS。1
8297 g·mol
23-1×4
6.02×10 molm-10
pm=10 cm,1个晶胞中有4个“ZnS”,所以晶胞的密度ρ==≈4.1
V(540.0×10-10 cm)3g·cm。
(5)[Zn(NH3)4]SO4中Zn和N原子形成4个σ键(配位键),N和H之间共形成12个σ键,S和O之间形成4个σ键,所以1个[Zn(NH3)4]SO4中共有20个σ键,2 mol [Zn(NH3)4]SO4中含有σ键的数目为40NA。
答案:(1)3s3p (2)Na2S>H2S (3)三角锥形 sp 97 g·mol
23-1×4
6.02×10 mol
PCl3 (4)ZnS -103≈4.1 (5)40
(540.0×10 cm)11.铜及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题:
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子的基态核外电子排布式为______________________,S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______________________。
(2)Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2,其中NH3中心原子的杂化轨道类型为________,[Cu(NH3)4](NO3)2属于________晶体。
(3)CuSO4溶液中加入过量KCN能生成配离子[Cu(CN)4],1 mol CN中含有的π键数目为________。与CN互为等电子体的离子有________(写出一种即可)。
(4)CuSO4的熔点为560 ℃,Cu(NO3)2的熔点为115 ℃,CuSO4熔点更高的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (5)已知Cu2O晶胞结构如图所示,该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,0,0),111
C为(,,)。则D原子的坐标参数为________,它代表________原子(填元素符号)。
222
-
2-
-
-1
2
4
3
2+
-3
-1
(6)金属铜是面心立方最密堆积方式,则晶体中铜原子的配位数是________,该晶胞中Cu原子的空间利用率是________。
解析:(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子都是Cu
2
2
6
2
6
9
9
2+
,其基态核外电子排布式为
1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d;一般非金属性越强,第一电离能越大,但是氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>S。
(2)氨分子中N原子的价层电子对数是4,因此中心原子的杂化轨道类型为sp;[Cu(NH3)4](NO3)2属于离子晶体。
- 6 -
3
(3)CN与氮气互为等电子体,含有三键,则1 mol CN中含有的π键数目为2NA。原子总数和价电子总数分别相等的微粒互为等电子体,与CN互为等电子体的离子有C2。
(4)由于CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO4所带电荷数比NO3多,故CuSO4晶格能较大,所以硫酸铜熔点较高。
111
(5)根据晶胞结构并参照A、B、C原子的坐标参数可知D原子的坐标参数为(,,)。D
4441
代表的原子均位于内部,共计4个,而白球表示的原子个数为1+8×=2,因此D代表Cu原
8子。(6)已知金属铜的堆积方式是面心立方最密堆积,则晶体中铜原子的配位数是12。晶胞11
中铜原子个数是8×+6×=4。设铜原子的半径是r,则面对角线长是4r,立方体的边长是
82
43
4×πr3
2-
-
-
2-
--
22r,则立方体的体积是(22r),因此该晶胞中Cu原子的空间利用率是×100%3
(22r)≈74%。
答案:(1)1s2s2p3s3p3d(或[Ar]3d) N>O>S (2)sp 离子 (3)2NA C2
(4)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO4所带电荷比NO3大,故CuSO4晶格能较大,熔点较高
111
(5)(,,) Cu
444(6)12 74%
2-
-
2-
3
2
2
6
2
6
9
9
3
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