Question

【題目】【化學——選修3：物質結構與性質】目前半導體生產展開了一場“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）基態銅原子的外圍電子排布式為__________________，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____。

（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。寫出藍色沉淀溶于氨水的離子方程式______；深藍色透明溶液中的陽離子(不考慮H＋)內存在的全部化學鍵類型有 。

（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 （2分） O （1分） （2）sp2（2分） V形（2分）

（3）Cu(OH）2+4NH3·H2O＝[Cu(NH3）4]2++2OH-+4H2O （2分） 共價鍵、配位鍵（2分）

（4）面心立方最密堆積（1分）（3分）

【解析】試題分析：（1）根據構造原理可知，基態銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d 104s1，所以基態銅原子的外圍電子排布式為3d104s1；同主族元素第一電離能自上而下逐漸減小，所以第一電離能較大的是O；

（2）反應①和②生成的氣體分子是二氧化硫，SO2中價層電子對個數=2+(6-2×2)=3，所以S原子采用sp2雜化，由于含有一個孤電子對，其空間構型是V型；

（3）硫酸銅溶液與氨水生成氫氧化銅藍色沉淀，氫氧化銅溶于過量的氨水，形成[Cu(NH3)4]2+離子，藍色沉淀溶于氨水的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，深藍色透明溶液中的陽離子(不考慮H+)內存在的全部化學鍵類型有共價鍵、配位鍵；

（4）銅晶體中銅原子堆積模型為面心立方最密堆積，在銅的某種氧化物晶胞中，O原子在晶胞的頂點和體心，故O原子數=×8+1=2，Cu原子全部在體心，故Cu原子數=4，即一個氧化亞銅晶胞中有2個O原子和4個Cu原子。設晶胞的邊長為x，則晶胞的密度可表示為d g/cm3＝＝，銅原子與氧原子之間的距離為x＝cm＝pm。