Question

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

目前半导体生产展开了一场“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）基态铜原子的外围电子层排布为__________________，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______________。

（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。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式_______________________；深蓝色透明溶液中的阳离子内存在的化学键类型有 。

（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________cm。((用含d和NA的式子表示)。

Answer 1

（除标记外每空2分，共15分）

（1） 3d104s1 O （2）sp2 V形

（3） Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O 共价键、配位键（各1分）

（4） 面心立方最密堆积（1分）

【解析】

试题分析：（1）Cu原子的外围电子数是11个，根据电子的填充原则，所以外围电子排布式为3d104s1；S与O元素是同主族元素，同主族元素的第一电离能随核电荷数的增多而减小，所以O元素的第一电离能较大；

（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子SO2，S原子的价层电子对数是2+1/2(6-4)=3，所以是sp2杂化，有一对孤对电子，所以空间构型是V型；

（3）硫酸铜与氨水反应先生成氢氧化铜沉淀，再加入氨水沉淀溶解，是因为氢氧化铜与一水合氨反应生成氢氧化四氨合铜，溶液为深蓝色，氢氧化铜与一水合氨反应的离子方程式是Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O；深蓝色溶液中的阳离子是四氨合铜络离子，NH3分子中存在共价键，NH3与铜离子之间形成配位键；

（4）Cu晶体中Cu原子的堆积方式是面心立方最密堆积，8个顶点和6个面心各有1个Cu原子；该铜的氧化物的晶胞内4个Cu原子位于体内，O原子的个数是8×1/8+1=2，Cu原子位于顶点和体心的O原子的中点，设晶胞的边长为x，则晶胞的密度可表示为d g/cm3=(4×64+2×16)/NA/x3=288/NAx3，铜原子与氧原子之间的距离为=。

考点：考查物质结构与性质的应用，晶胞的计算

考点分析： 考点1：物质的结构与性质 考点2：晶体结构与性质 考点3：元素周期律与元素周期表 试题属性

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