题目内容
18．如图依次为硫氰酸、异硫氰酸的分子结构，金刚石、CuO的晶胞结构．
请回答下列问题：
（1）基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，上述图中五种主族元素，第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是O、S．
（2）下列有关硫氰酸、异硫氰酸的叙述中，错误的是②．
①硫氰酸分子中含有σ键、π键数目之比为3：2
②硫氰酸分子中，硫元素与碳元素的原子均为SP杂化
③硫氰酸与异硫氰酸互为同分异构体
④硫氰酸与异硫氰酸两者的沸点比较，异硫氰酸的沸点较高
（3）SCN-离子常作配体，如检验Fe3+，SCN-离子中能作配体的原子有S、N．
（4）假设金刚石晶胞中相邻的碳原子紧密相切，则金刚石晶胞图中空间利用率34%（保留两位有效数字）（$\sqrt{3}$=1.732）
（5）CuO为四方晶胞（a=b≠c，α=β=γ=90°）图中黑点代表氧（填写“氧”或“铜”），白点的配位数为4，CuO的密度是6.6g•cm-3（保留两位有效数字）
分析 （1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理书写；同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族分别为全满、半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；
（2）①单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键数；
②硫氰酸分子中，S、C原子均形成2个σ键，S原子含有2对孤电子对，而碳原子没有孤对电子，硫原子杂化轨道数目为4，C原子杂化轨道数目为2；
③分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体；
④异硫氰酸分子之间形成氢键，硫氰酸分子之间不能形成氢键；
（3）能作配体的原子含有孤对电子；
（4）根据均摊法计算晶胞中C原子数目，令碳原子直径为a，计算晶胞中C原子总体积，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原子相邻，其连线处于体对角线上，且为对角线长的$\frac{1}{4}$，故体对角线长为4a，故棱长为$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a，则晶胞体积为（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3，再计算晶胞体积，晶胞空间利用率=$\frac{原子总体积}{晶胞体积}$×100%；
（5）Cu原子半径大于氧原子半径；CuO中Cu、Oy原子配位数相等；根据均摊法计算晶胞中Cu、O原子数目，表示出晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．
解答 解：（1）Cu原子核外电子数为29，价电子排布式是为3d104s1，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族分别为全满、半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故五种主族元素，第一电离能比同周期相邻两种元素都小的元素是O、S，
故答案为：3d104s1；O、S；
（2）①单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键数，硫氰酸分子中含有σ键、π键数目之比为3：2，故正确；
②硫氰酸分子中，S、C原子均形成2个σ键，S原子含有2对孤电子对，而碳原子没有孤对电子，硫原子杂化轨道数目为4，C原子杂化轨道数目为2，S原子采取sp3杂化，C原子采取sp杂化，故错误；
③硫氰酸与异硫氰酸分子式相同，二者结构不同，互为同分异构体，故正确；
④异硫氰酸分子之间形成氢键，硫氰酸分子之间不能形成氢键，故异硫氰酸的沸点较高，故正确，
故答案为：②；
（3）SCN-离子中S原子、N原子均含有孤对电子，均可以作配体原子，
故答案为：S、N；
（4）一个晶胞中含碳原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，令碳原子直径为a，晶胞中C原子总体积=8×$\frac{4}{3}$π（$\frac{a}{2}$）3，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原子相邻，其连线处于体对角线上，且为对角线长的$\frac{1}{4}$，故体对角线长为4a，故棱长为$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a，则晶胞体积为（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3，晶胞空间利用率={[8×$\frac{4}{3}$π（$\frac{a}{2}$）3]÷（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3}×100%≈34%，
故答案为：34%；
（5）Cu原子半径大于氧原子半径，故黑色球为O元素，CuO中Cu、O原子配位数相等，黑色球配位数为4，则白点的配位数为4，晶胞中Cu原子数、O原子数目均为4，晶胞质量为4×$\frac{80}{6.02×1{0}^{23}}$g，则晶胞密度为4×$\frac{80}{6.02×1{0}^{23}}$g÷[（400×10-10cm）2×500×10-10cm]=6.6g•cm-3，
故答案为：氧；4；6.6．
点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、配合物、杂化方式、分子结构与性质、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，（4）中计算为易错点、难点，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力．
| A． | A＞B＞C＞D | B． | C＞D＞A＞B | C． | D＞A＞B＞C | D． | A＞B＞D＞C |
（1）硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO2在沸腾炉中化合而成），CuFeS2是黄铁矿的另一成分，写出煅烧CuFeS2的化学方程式为4CuFeS2+13O2$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$ 4CuO+2Fe2O3+8SO2．
（2）流程图中设备A是接触室（填设备名称），其中该设备上部迅婚使用的气体为SO2和O2．
（3）吸收塔采用98.3%浓硫酸吸收SO2的原因是可以防止形成酸雾，使三氧化硫吸收完全．
（4）根据工艺流程图及环保角度判断下列说法正确的是ABDE（填序号）
A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
B．沸腾炉中排出的炉渣可供炼铁
C．使用催化剂可提高SO2的反应速率和转化率
D．尾气中SO2可用NaOH浓溶液来吸收
E．硫酸厂的厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市的郊区
（5）沸腾炉排出的炉渣中的硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
| 沸腾炉温度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
| 炉渣中CuSO4的质量分数/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
（6）某硫酸厂为测定设备A中所得气体中SO2的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe（SO4）3溶液完全反应后（不考虑氧气的影响），用浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至中点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL，则接触室所得气体中SO2的体积分数为12.00%．
H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常见的七种元素，请回答下列问题：
．| A． | 单质的沸点：a＞d＞c | |
| B． | 简单离子的半径：c＞d＞a＞b | |
| C． | a、b、c简单离子都会破坏水的电离平衡 | |
| D． | a、b、d的最高价氧化物对应的水化合物两两皆能反应 |
．
．
$→_{Zn/H_{2}O}^{O_{3}}$
+
、E
．
+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$
+Cu2O↓+2H2O．
．| A． | 密闭容器中1mol N2与3mol H2充分反应，产物的分子数为2NA | |
| B． | 2L 0.5 mol•L-1亚硫酸溶液中含有的H+个数为2NA | |
| C． | 在标准状况下，22.4L溴所含的原子数目为2NA | |
| D． | 1molNa与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子 |