Question

【题目】按要求回答下列问题：

（1）黄铜矿（CuFeS2）是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑。则29Cu的外围电子轨道表示式为____；比较Cu2O与Cu2S，熔点较高的是____，原因为____。

（2）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为____；该晶体中原子之间的作用力是____。

（3）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似（如图），该晶体储氢后的化学式应为____。

（4）铁有δ、γ、α三种同素异形体（如图），γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为____，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为____。

Answer 1

【答案】 Cu2O S2－的半径大于O2－的半径，Cu2O键能大于Cu2S的键能，Cu2O晶格能大，因此Cu2S的沸点低于Cu2O； 3:1 金属键 H8AuCu3 4 4:3

【解析】

⑴Cu位于第四周期IB族，29号元素，因此其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，29Cu的外围电子排布式为3d104s1，其外围电子轨道表示式为，Cu2O和Cu2S都属于离子晶体，晶格能越大，晶体熔沸点越高，晶格能与半径、所带电荷数有关，半径越小、所带电荷数越多，晶格能越大，Cu2O和Cu2S所带电荷数相同，S2－的半径大于O2－的半径，因此Cu2S的沸点低于Cu2O；

故答案为：；Cu2O；S2－的半径大于O2－的半径，Cu2O键能大于Cu2S的键能，Cu2O晶格能大，因此Cu2S的沸点低于Cu2O；

⑵一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中Cu原子处于面心，即6×=3，Au原子处于顶点，即8×=1，因此合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1，该晶体为金属晶体，因此原子之间的作用力是金属键，

故答案为：3:1；金属键；

⑶氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，因此根据图中信息得出氢原子共有8个，因此该晶体储氢后的化学式应为H8AuCu3，

故答案为：H8AuCu3；

⑷γ晶体晶胞中是面心晶胞，所含有的铁原子数为，δ是体心立方，配位数为8，α是简单立方，配位数为6，因此两种晶胞中铁原子的配位数之比为4:3，

故答案为4；4:3。