Question

【題目】銅是人類最早發現并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題：

（1）CuFeS2是其中銅的主要存在形式。CuFeS2中存在的化學鍵類型是_______。其組成的三種元素中電負性較強的是 _______。

（2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產生。

①X分子的立體構型是____，中心原子雜化類型為____。

②X的沸點比水低的主要原因是___________。

（3）[Cu(NH3)4]2+中，提供孤對電子的是________。Cu(NH3)2Cl2有兩種同分異構體，其中一種可溶于水，則此種化合物是________（填“極性”或“非極性”）分子，由此推知 [Cu(NH3)4]2+的空間構型是________。

（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。

①晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為________。

②若合金的密度為d g·cm－3，晶胞參數a＝________nm。（設NA代表阿伏加德羅常數）

Answer 1

【答案】離子鍵 硫（S） V形 sp3 水分子間存在氫鍵 NH3 極性 平面正方形 3∶1

【解析】

(1)根據非金屬元素和金屬元素的性質，判斷形成的化學鍵的類型；非金屬性越強，電負性越大；

(2)根據臭雞蛋氣味的氣體X產生，則X為H2S，根據H2S的結構特點進行分析；根據氫鍵的性質解答；

(3) [Cu(NH3)4]2+中的結構特點和相似相溶原理金相分析解答；因為存在兩種同分異構體，所以[Cu(NH3)4]2+的空間構型應該是平面正方形；

(4)①由晶胞結構圖可知，Ni原子處于立方晶胞的頂點，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據均攤法判斷每個晶胞中含有Cu原子的個數和Ni原子的個數； 根據m＝ρV可得，計算1 mol晶胞的質量，進而求解。

(1)CuFeS2中硫為非金屬元素，鐵和銅為金屬元素之間形成的化學鍵為離子鍵；非金屬性越強，電負性越大，故S的電負性最大，故答案為：離子鍵；S；
(2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產生，則X為H2S。
①S原子形成2個S-H鍵，含有2對孤電子對，雜化軌道數目為4，S原子采取sp3雜化，分子空間構型為V形結構，分子中正負電荷重心不重合，屬于極性分子1，故答案為：V形；sp3；極性；

②H2S的沸點比水低的主要原因是：水分子間形成氫鍵，故答案為：水分子間存在氫鍵；

(3) [Cu(NH3)4]2+中，銅離子提供空軌道，氨氣分子中的氮元素提供孤電子對；Cu(NH3)2Cl2的同分異構體可溶于水，根據相似相溶原理，水是極性分子，所以該分子應該為極性分子；既然存在兩種同分異構體，所以[Cu(NH3)4]2+的空間構型應該是平面正方形；故答案為：NH3；極性；平面正方形；

(4)①由晶胞結構圖可知，Ni原子處于立方晶胞的頂點，Cu原子處于立方晶胞的面心，根據均攤法，每個晶胞中含有Cu原子的個數為6×＝3，含有Ni原子的個數為8×＝1，故晶胞中Cu原子與Ni原子的數量比為3∶1，故答案為：3∶1；

②根據m＝ρV可得，1 mol晶胞的質量為(64×3＋59)g＝a3×d g·cm－3×NA，則a＝cm=nm，故答案為：。