Question

【題目】CuSO4在活化閃鋅礦（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化過程中生成CuS、Cu2S等一系列銅的硫化物活化組分．
（1）Cu2+基態(tài)的電子排布式可表示為；
（2）SO42﹣的空間構(gòu)型為（用文字描述）；中心原子采用的軌道雜化方式是；寫出一種與SO42﹣互為等電子體的分子的化學(xué)式：；
（3）向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu （OH）4]2﹣ ． 不考慮空間構(gòu)型，[Cu（OH）4]2﹣的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為；
（4）資料顯示ZnS為難溶物，在活化過程中，CuSO4能轉(zhuǎn)化為CuS的原因是 ．
（5）CuS比CuO的熔點(diǎn)（填高或低），原因是 ．
（6）閃鋅礦的主要成分ZnS，晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長為540.0pm，密度為（列式并計(jì)算），a位置S2﹣離子與b位置Zn2+離化學(xué)﹣選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)子之間的距離為pm（列式表示）．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）
（2）正四面體；sp3；CCl4或SiCl4
（3）
（4）在相同溫度下，Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），或相同溫度下，CuS比ZnS更難溶
（5）低；CuO晶格能比CuS大
（6） ?=4.1g/（cm）3；
【解析】解：（1）Cu元素為29號(hào)元素，原子核外有29個(gè)電子，所以核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1 ， Cu2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d9 ， 所以答案是：1s22s22p63s23p63d9；（2）SO42﹣的價(jià)電子對(duì)數(shù)= =4，形成四條雜化軌道，S原子的雜化方式為sp3 ， 形成四面體結(jié)構(gòu)，價(jià)電子對(duì)數(shù)=孤電子對(duì)數(shù)+配位原子數(shù)，可知孤電子對(duì)數(shù)為0，所以為正四面體結(jié)構(gòu)；具有相同原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微�；シQ為等電子體，所以與SO42﹣互為等電子體的微粒有SiCl4等；
所以答案是：正四面體；sp3；SiCl4；（3）[Cu（OH）4]2﹣中與Cu2+與4個(gè)OH﹣形成配位鍵，可表示為 ，所以答案是： ；（4）由沉淀轉(zhuǎn)化原理可知溶度積大的沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，在相同溫度下，Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），所以ZnS能轉(zhuǎn)化為CuS；所以答案是：在相同溫度下，Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS）；（5）離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，CuS與CuO中O2﹣比S2﹣半徑小，所以CuO的熔點(diǎn)比CuS高；
所以答案是：低；CuO晶格能比CuS大；（6）黑球全部在晶胞內(nèi)部，該晶胞中含有黑球個(gè)數(shù)是4，白球個(gè)數(shù)= ×8+ ×6=4，ρ= = =4.1g/（cm）3 ， 每個(gè)黑色小球連接4個(gè)白色小球，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個(gè)白球之間的距離=270 pm，設(shè)S2﹣離子與Zn2+離子之間的距離為x，2x2﹣2x2cos109°28′=（270 ）2 ， x= pm；所以答案是：4.1g/（cm）3； ．