Question

【題目】[化學—選修3：物質結構與性質]目前半導體生產正在進行一場“銅芯片”革命：在硅芯片上用銅代替鋁布線。古老的金屬銅在現代科技應用上取得了突破。用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)生產粗銅，其反應原理如下：

（1）基態銅原子的價電子排布式為____________，硫、氧元素相比，第一電離能較大的元素是________(填元素符號)。

（2）反應①、②中均生成有相同的氣體分子，該分子的中心原子雜化類型是_________，其立體結構是________，與該分子互為等電子體的單質氣體的化學式是 。

（3）某學生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實驗：CuSO4溶液藍色沉淀沉淀溶解，得到深藍色透明溶液。生成藍色沉淀溶于氨水的離子方程式為 ；

（4）銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質及化合物具有廣泛用途。銅晶體中銅原子堆積模型為________；銅的某種氧化物晶胞結構如圖所示，若該晶體的密度為d g/cm3，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶胞中銅原子與氧原子之間的距離為________pm。(用含d和NA的式子表示)

Answer 1

【答案】（1）3d104s1，O；

（2）sp2雜化，V型；O3（或氣態S3，2分）；

（3）Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O

或Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；

（4），面心立方最密堆積，

【解析】試題分析：（1）銅位于第四周期IB族，價電子包括最外層電子和次外層電子的d能級，即銅原子的價電子為3d104s1，同主族從上到下第一電離能減小，即O的第一電離能最大；(2)產生的氣體為SO2，中心原子S的含有2個σ鍵，孤電子對數(6－2×2)/2=1，雜化軌道數為3，即類型是sp2，立體結構是V型；單質的等電子體為O3；(3)形成絡合物，其離子反應方程式為：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O或Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；（4）銅晶體的是面心立方最密堆積，O的個數為8×1/8＋1=2，銅位于體心，化學式為Cu2O，晶胞的質量為2×144/NAg，根據晶胞的密度定義，晶胞的邊長是cm，銅和氧原子最近的原子之間距離是體對角線的1/4，因此距離是pm。