Question

9．利用銅萃取劑M，通過如下反應實現銅離子的富集（如圖1）：

（1）X難溶于水、易溶于有機溶劑，其晶體類型為分子晶體．
（2）X中以sp²雜化、sp³雜化的原子的第一電離能由大到小順序為N＞O＞C．
（3）上述反應中斷裂和生成的化學鍵有be（填序號）．
a．離子鍵    b．配位鍵    c．金屬鍵    d．范德華力    e．共價鍵
（4）M與W（分子結構如圖2）相比，M的水溶性小，更利于Cu²⁺的萃取．M水溶性小的主要原因是M能形成分子內氫鍵，使溶解度減小．

（5）硫酸銅晶體，俗稱藍礬、膽礬，具有催吐，祛腐，解毒等功效．取5.0g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過程的熱重如下表．回答下列問題：

溫度范圍/℃	固體質量/g
258～680	3.20
680～1000	1.60
1000以上	1.44

圖3是硫酸銅晶體分解得到一定溫度的產物的晶胞（白球和黑球代表不同的原子）．
①該溫度是1000℃以上．
②銅原子的配位數是4．

Answer 1

分析 （1）依據X的結構簡式判斷其晶體類型；
（2）元素的非金屬性越強，電負性越強；即同周期自左而右電負性增大；同一主族元素從上到下電負性逐漸減小；
（3）由結構簡式可知X分子中存在配位鍵和共價鍵，據此解答即可；
（4）分子內氫鍵的存在，導致水溶性減小，據此解答即可；
（5）①由圖可知，只含有2種原子，則為Cu和O，其化學式為Cu₂O，根據硫酸銅的質量計算出物質的量，再求出Cu₂O的質量，由固體的質量判斷溫度；
②由圖可知Cu的配位數為4．

解答 解：（1）依據所給X的結構簡式判斷，X難溶于水、易溶于有機溶劑，故X為分子晶體，
故答案為：分子晶體；
（2）化合物X中苯環C和羰基C以sp²雜化，以sp³雜化方式的原子有O、N、C，由于N原子2p軌道半充滿，第一電離能高于O，第一電離能由大到小順序為：N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（3）由結構簡式可知X分子中存在配位鍵和共價鍵，
故答案為：be；
（4）由于M能形成分子內氫鍵，導致其溶解度減小，
故答案為：M能形成分子內氫鍵，使溶解度減小；
（5）①由圖可知，只含有2種原子，則為Cu和O，該晶胞中O原子數為1+8×$\frac{1}{8}$=2，Cu原子數為4，其化學式為Cu₂O，硫酸銅的物質的量=$\frac{5.00g}{250g/mol}$=0.02mol，氧化亞銅的質量=0.01mol×144g/mol=1.44g，所以加熱溫度在1000℃以上，故答案為：1000℃以上；
②由圖可知Cu的配位數為4；故答案為：4．

點評 本題考查較為綜合，涉及晶體的判斷、電負性比較、氫鍵、化學鍵、計算等知識，題目難度中等，注意掌握均攤法在晶胞計算中的應用，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用能力．