Question

【題目】黃銅礦(CuFeS)是煉銅的最主要礦物，在野外很容易被誤會為黃金，又稱愚人金。

（1）火法冶煉黃銅礦的過程中，利用了Cu2O與Cu2S反應(yīng)生成Cu單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（2）S位于周期表中___族，該族元素氫化物中，H2Te比H2S沸點(diǎn)高的原因是__。H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是__。

（3）S有+4和+6兩種價態(tài)的氧化物，回答下列問題：

①下列關(guān)于氣態(tài)SO3和SO2的說法中，正確的是__(填字母代號)。

A.中心原子的價層電子對數(shù)目相等 B.都是極性分子

C.中心原子的孤電子對數(shù)目相等 D.都含有極性鍵

②將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，其結(jié)構(gòu)如圖1，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是__。

（4）Cu有+1和+2兩種價態(tài)的化合物，回答下列問題：

①Cu+的價電子排布圖為___，Cu2+有__個未成對電子。

②新制的Cu(OH)2能夠溶解于過量濃堿溶液中，反應(yīng)的離子方程式是___。

（5）CuFeS2的晶細(xì)胞如圖2所示，晶胞參數(shù)α=0.524nm，c=1.032nm；CuFeS2的晶胞中每個Cu原子與__個S原子相連，列式計算晶體密度ρ=__g·cm-3。

Answer 1

【答案】2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ 第ⅥA 兩者均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似，H2Te相對分子質(zhì)量比H2S大，分子間作用力更強(qiáng) 兩者均為分子晶體，H2O分子間存在氫鍵 AD sp3 1 Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2- 4 ≈4.31 gcm-3

【解析】

(1)Cu2O與Cu2S反應(yīng)生成Cu單質(zhì)，還生成二氧化硫；

(2)S的原子結(jié)構(gòu)有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，H2Te、H2S中相對分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高，而水分子間存在氫鍵；

(3)①SO3中價電子對為3，沒有孤對電子，為平面三角形；而SO2中價電子數(shù)為3，孤對電子數(shù)為1，為V型；

②圖1中固態(tài)SO3中S原子形成4個共價單鍵；

(4)①Cu的原子序數(shù)為29，價電子為3d104s1，Cu2+中3d軌道上有9個電子；

②新制的Cu(OH)2能夠溶解于過量濃堿溶液，生成絡(luò)離子；

(5)由面心上Cu與2個S相連，晶胞中每個Cu原子與4個S相連；結(jié)合ρ=計算。

(1)Cu2O與Cu2S反應(yīng)生成Cu單質(zhì)，還生成二氧化硫，反應(yīng)為2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑；

(2)S的原子結(jié)構(gòu)有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，位于第ⅥA族，H2Te、H2S中相對分子質(zhì)量大的沸點(diǎn)高，則H2Te沸點(diǎn)高，H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是兩者均為分子晶體，H2O分子間存在氫鍵；

(3)①SO3中中心原子硫價電子對為3，沒有孤對電子，為平面三角形；而SO2中中心原子硫價電子數(shù)為3，孤對電子數(shù)為1，為V型，則

A．中心原子的價層電子對數(shù)目相等，故A正確；

B．三氧化硫是非極性分子，故B錯誤；

C．二者中心原子是硫，其孤對電子數(shù)目不等，故C錯誤；

D．都含有S與O之間的極性鍵，故D正確；

故答案為：AD；

②圖1中固態(tài)SO3中S原子形成4個共價單鍵，S原子的雜化軌道類型是sp3；

(4)①Cu的原子序數(shù)為29，價電子為3d104s1，Cu+的價層電子排布式為3d10，電子排布圖表示為，Cu2+中3d軌道上有9個電子，只有1個單電子；

②新制的Cu(OH)2能夠溶解于過量濃堿溶液，生成絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式是為Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；

(5)由面心上Cu與2個S相連，晶胞中每個Cu原子與4個S相連；8個S均在體內(nèi)，由化學(xué)式為CuFeS2，則含晶胞質(zhì)量為，晶胞參數(shù)a=0.524nm，c=1.032nm，體積為(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm，ρ==≈4.31 gcm-3。