Question

【題目】

銅礦( CuFeS2)是煉銅的最主要礦物。火法冶煉黃鋼礦的過程中，其中一步反應是：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。回答下列問題。

(1)Cu+價電子的電子排布圖為___________，Cu2O與Cu2S比較，熔點較高的是___________，原因為______________________。

(2)SO2與SO3的鍵角相比，鍵角更小的是___________。某種硫的氧化物冷卻到289.8K時凝固得到一種螺旋狀單鏈結構的固體，其結構片段如圖1所示。此固態物質中S原子的雜化軌道類型是___________；該物質的化學式為___________。

(3)離子化合物CaC2的晶體結構如圖2所示。寫出該物質的電子式___________。從鈣離子看該晶體屬于___________堆積，一個晶胞含有的π鍵平均有___________個。

(4)根據圖3可知，與每個C60分子距離最近且相等的C60分子有___________個，其距離為___________cm(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 Cu2O 兩物質均為離子化合物，且離子所帶電荷數相同，O2-半徑小于S2-，所以Cu2O的晶格能大，熔點更高 SO2 sp3 SO3或(SO3)n 面心立方 8 12

【解析】

（1）Cu位于第四周期IB族，Cu＋的價電子為第三層的d能級，根據泡利原理和洪特規則，書寫價電子軌道式；Cu2O和Cu2S都屬于離子晶體，晶格能越大，晶體熔沸點越高，據此分析作答；

（2）孤電子對之間的斥力>孤電子對-成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間斥力，據此分析鍵角大小；利用均攤法求出圖1中的化學式組成，再請根據雜化軌道類型判斷其雜化方式；

（3）碳化鈣中存在離子鍵與非極性共價鍵，據此寫出其電子式；結合金屬原子常見堆積模型作答；再根據均攤法計算所含π鍵數目。

（1）Cu位于第四周期IB族，Cu＋的價電子為第三層的d能級，根據泡利原理和洪特規則，Cu＋價電子軌道式為；Cu2O和Cu2S都屬于離子晶體，晶格能越大，晶體熔沸點越高，晶格能與半徑、所帶電荷數有關，半徑越小、所帶電荷數越多，晶格能越大，Cu2O和Cu2S所帶電荷數相同，S2-的半徑大于O2-的半徑，因此Cu2S的沸點低于Cu2O；

故答案為；Cu2O；兩物質均為離子化合物，且離子所帶電荷數相同，O2-半徑小于S2-，所以Cu2O的晶格能大，熔點更高；

（2）SO2含有的孤電子對為(6-2×2)/2=1，SO3中含有孤電子對為(6-2×3)/2=0，孤電子對之間的斥力>孤電子對-成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間斥力，因此SO3鍵角大于SO2鍵角；根據圖1可知，該固體結構的基本單元中含S原子數目為1個，O原子數目為=3個，所以其化學式為SO3或(SO3)n，又因為中心S有4個σ鍵，無孤電子對，價層電子對數為4，雜化軌道數等于價層電子對數，即雜化類型為sp3；

故答案為SO2；sp3；SO3或(SO3)n；

（3）根據圖2，CaC2的電子式為：；根據晶胞的結構，Ca2＋位于頂點和面心，因此屬于面心立方堆積；C22-位于棱上和體心，屬于晶胞的C22-的個數為12×1/4＋1=4，根據CaC2的電子式，兩個碳原子之間有3對電子對，即1個C22-有2個π鍵，即1個晶胞中有2×4=8個π鍵；

故答案： ；面心立方； 8。

（4）根據圖3，與每個C60分子距離最近且相等的C60分子有12個，其距離等于邊長的，所以其距離 = ，

故答案為12；。