Question

【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

目前半導(dǎo)體生產(chǎn)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(xiàn)代科技應(yīng)用上取得了突破，用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)生產(chǎn)粗銅，其反應(yīng)原理如下：

（1）基態(tài)銅原子的外圍電子層排布為__________________，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(yīng)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(jié)構(gòu)是______________。

（3）某學(xué)生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實驗：CuSO4溶液藍(lán)色沉淀沉淀溶解，得到深藍(lán)色透明溶液。寫出藍(lán)色沉淀溶于氨水的離子方程式_______________________；深藍(lán)色透明溶液中的陽離子內(nèi)存在的化學(xué)鍵類型有 。

（4）銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質(zhì)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(jié)構(gòu)如圖所示，若該晶體的密度為d g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶胞中銅原子與氧原子之間的距離為________cm。((用含d和NA的式子表示)。

Answer 1

（除標(biāo)記外每空2分，共15分）

（1） 3d104s1 O （2）sp2 V形

（3） Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O 共價鍵、配位鍵（各1分）

（4） 面心立方最密堆積（1分）

【解析】

試題分析：（1）Cu原子的外圍電子數(shù)是11個，根據(jù)電子的填充原則，所以外圍電子排布式為3d104s1；S與O元素是同主族元素，同主族元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增多而減小，所以O(shè)元素的第一電離能較大；

（2）反應(yīng)①、②中均生成有相同的氣體分子SO2，S原子的價層電子對數(shù)是2+1/2(6-4)=3，所以是sp2雜化，有一對孤對電子，所以空間構(gòu)型是V型；

（3）硫酸銅與氨水反應(yīng)先生成氫氧化銅沉淀，再加入氨水沉淀溶解，是因為氫氧化銅與一水合氨反應(yīng)生成氫氧化四氨合銅，溶液為深藍(lán)色，氫氧化銅與一水合氨反應(yīng)的離子方程式是Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ +2OH- +4H2O；深藍(lán)色溶液中的陽離子是四氨合銅絡(luò)離子，NH3分子中存在共價鍵，NH3與銅離子之間形成配位鍵；

（4）Cu晶體中Cu原子的堆積方式是面心立方最密堆積，8個頂點和6個面心各有1個Cu原子；該銅的氧化物的晶胞內(nèi)4個Cu原子位于體內(nèi)，O原子的個數(shù)是8×1/8+1=2，Cu原子位于頂點和體心的O原子的中點，設(shè)晶胞的邊長為x，則晶胞的密度可表示為d g/cm3=(4×64+2×16)/NA/x3=288/NAx3，銅原子與氧原子之間的距離為=。

考點：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用，晶胞的計算

考點分析： 考點1：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點2：晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點3：元素周期律與元素周期表 試題屬性

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