Question

（物质结构与性质）新型节能材料高温超导体的最先突破是在1987年从新的钇钡铜氧材料的研究开始的．在制备钇钡铜氧高温超导体

Answer 1

解题思路：（1）Cu的原子序数为29，根据原子核外电子排布可判断元素所在周期表中的位置；

（2）根据铜原子的电子排布式可写出失去3个电子后Cu³⁺的电子排布式；

（3）利用均摊法计算晶胞的结构；

（4）利用化合价代数和为0计算；

（5）[Cu（NH₃）₄]SO₄晶体中，）[Cu（NH₃）₄]²⁺与SO₄^2-之间为离子键，Cu²⁺与NH₃之间为配位键．

（1）Cu的原子序数为29，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，应位于周期表第四周期，IB族，

故答案为：第四周期，IB族；

（2）Cu的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去3个电子后，Cu³⁺的电子排布式为[Ar]3d⁸或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，

故答案为：[Ar]3d⁸或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；

（3）由晶胞结构示意图可知，晶胞中，有1个Y³⁺，2个Ba²⁺位于晶胞内部，则平均一个晶胞含有：1个Y³⁺，2个Ba²⁺，

铜离子（二价和三价）位于顶点和棱的位置，则共含有铜离子个数为：8×[1/8]+8×[1/4]=3，

O^2-位于棱以及面心位置，处于棱上的氧离子共有12个，处于面心的氧离子共有8个，则平衡1个晶胞含有氧离子的个数为：12×[1/4]+8×[1/2]=7，则化学式为YBa₂Cu₃O₇，

故答案为：YBa₂Cu₃O₇；

（4）根据化合价代数和为0可知，Cu的平均化合价为+[2×7−3−2×2/3]=+[7/3]，

设晶胞平均含有x个Cu²⁺，ygCu³⁺，

则有：

x+y＝3

2x+3y＝2×7−3−2×2

解之得x=2，y=1，

所以：Cu²⁺：Cu³⁺=2：1，

故答案为：Cu²⁺：Cu³⁺=2：1；

（5）[Cu（NH₃）₄]SO₄晶体中，）[Cu（NH₃）₄]²⁺与SO₄^2-之间为离子键，Cu²⁺与NH₃之间为配位键，

故答案为：离子键，配位键．

点评：

本题考点： 晶胞的计算；原子核外电子排布；化学键．

考点点评： 本题考查较为综合，涉及元素在周期表位置的推断、电子排布式的书写、晶胞的计算以及化学键类型的判断，题目难度中等，本题中注意电子排布式的书写以及晶胞的计算方法，为中学阶段常考查内容．