Question

【题目】[化学—选修3：物质结构与性质]目前半导体生产正在进行一场“铜芯片”革命：在硅芯片上用铜代替铝布线。古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：

（1）基态铜原子的价电子排布式为____________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。

（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是_________，其立体结构是________，与该分子互为等电子体的单质气体的化学式是 。

（3）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO4溶液蓝色沉淀沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液。生成蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为 ；

（4）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。铜晶体中铜原子堆积模型为________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。(用含d和NA的式子表示)

Answer 1

【答案】（1）3d104s1，O；

（2）sp2杂化，V型；O3（或气态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），面心立方最密堆积，

【解析】试题分析：（1）铜位于第四周期IB族，价电子包括最外层电子和次外层电子的d能级，即铜原子的价电子为3d104s1，同主族从上到下第一电离能减小，即O的第一电离能最大；(2)产生的气体为SO2，中心原子S的含有2个σ键，孤电子对数(6－2×2)/2=1，杂化轨道数为3，即类型是sp2，立体结构是V型；单质的等电子体为O3；(3)形成络合物，其离子反应方程式为：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O或Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；（4）铜晶体的是面心立方最密堆积，O的个数为8×1/8＋1=2，铜位于体心，化学式为Cu2O，晶胞的质量为2×144/NAg，根据晶胞的密度定义，晶胞的边长是cm，铜和氧原子最近的原子之间距离是体对角线的1/4，因此距离是pm。