Question

【題目】銅是人類最早發(fā)現(xiàn)并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題：

（1）CuFeS2是其中銅的主要存在形式。CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類型是__。銅原子核外電子排布式為___。

（2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。

①X分子的立體構(gòu)型是__，中心原子雜化類型為__。

②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是__。

（3）[Cu(NH3)4]2+中，提供孤對電子的是__。Cu(NH3)2Cl2有兩種同分異構(gòu)體，其中一種可溶于水，則此種化合物是__（填“極性”或“非極性”）分子，由此推知[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型是__。

（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為__。

②若合金的密度為dg·cm-3，晶胞邊長a=__nm。（設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)）

Answer 1

【答案】離子鍵 1s22s22p63s23p63d104s1 V形 sp3 水分子間存在氫鍵 NH3 極性 平面正方形 3∶1 ×107

【解析】

根據(jù)CuFeS2中元素構(gòu)成，可判斷化學(xué)鍵類型，Cu是29號元素，可寫出它的核外電子排布式；根據(jù)H2S中中心原子硫的價(jià)層電子對數(shù)，由VSEPR判斷其空間構(gòu)型和雜化類型；根據(jù)水分子間能形成氫鍵，則沸點(diǎn)高；根據(jù)配位鍵形成的實(shí)質(zhì)，判斷誰提供了孤對電子；根據(jù)[Cu(NH3)4]2+中的兩個NH3被兩個Cl取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，判斷其空間構(gòu)型；根據(jù)相似相溶原理，判斷分子的極性；由均攤法求出原子個數(shù)比，根據(jù)化學(xué)式和密度，求出晶胞的邊長。

（1）CuFeS2中硫?yàn)榉墙饘僭�素，鐵和銅為金屬元素，它們之間形成的化學(xué)鍵為離子鍵，Cu是29號元素，Cu原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；答案為離子鍵，1s22s22p63s23p63d104s1。

（2）①CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X是H2S，H2S分子中S原子價(jià)層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體形。但S原子有2對孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對之間的排斥作用，導(dǎo)致H2S分子的構(gòu)型為V形，S原子價(jià)層電子對數(shù)的4，所以中心原子硫雜化類型為sp3雜化；答案為V形，sp3。
②H2S的沸點(diǎn)比水低的主要原因是水分子間形成氫鍵，而H2S分子之間只存在分子間作用力，答案為水分子間存在氫鍵。

（3）在[Cu(NH3)4]2+中，銅離子提供空軌道，氨氣分子中的氮元素提供孤電子對；Cu(NH3)2Cl2的同分異構(gòu)體可溶于水，根據(jù)相似相溶原理，水是極性分子，所以該分子為極性分子；既然存在兩種同分異構(gòu)體，所以[Cu(NH3)4]2+的空間構(gòu)型是平面正方形，若是正面體空間構(gòu)型，Cu(NH3)2Cl2的結(jié)構(gòu)只有一種；答案為NH3；極性；平面正方形。

（4）①該晶胞中Ni原子個數(shù)=8×=1，Cu原子個數(shù)=6×=3，則銅原子與鎳原子的數(shù)量比為3:1；答案為3:1。

②該晶胞的化學(xué)式為Cu3Ni，若合金的密度為dg/cm3，根據(jù)V=a3，則晶胞邊長a====cm=×107nm，答案為×107。