Question

（選考）【化學—選修3：物質結構與性質】（15分）CuSO4在活化閃鋅礦（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化過程中生成CuS、Cu2S等一系列銅的硫化物活化組分。

（1）Cu2＋基態(tài)的電子排布式可表示為 ；

（2）SO42－的空間構型為 （用文字描述）；中心原子采用的軌道雜化方式是 ；寫出一種與SO42－互為等電子體的分子的化學式： ；

（3）向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu （OH）4 ]2－。不考慮空間構型，[Cu（OH）4]2－的結構可用示意圖表示為 ；

（4）資料顯示ZnS為難溶物，在活化過程中，CuSO4能轉化為CuS的原因是 。

（5）CuS比CuO的熔點 （填高或低），原因是 。

（6）閃鋅礦的主要成分ZnS，晶體結構如下圖所示，其晶胞邊長為540．0 pm，密度為_____（列式并計算），a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為_____pm（列式表示）。

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9） （1分）； （2）正四面體（1分）；sp3（1分）；CCl4或SiCl4 （2分，其他合理答案也得分）；（3）（2分）；

（4）在相同溫度下，Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），或相同溫度下，CuS 比ZnS更難溶。（2分，其他合理答案也得分）； （5）低（1分），CuO晶格能比CuS大（1分，其他合理答案也得分）；

（6）（2分，其他合理答案均得分）；

或或（2分，其他合理答案均得分）

【解析】

試題分析：（1）銅的原子序數是29，則根據核外電子排布規(guī)律可知Cu2＋基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）；

（2）SO42－中S原子不存在孤對電子對數，其價層電子對數為4，則其空間構型為正四面體；中心原子采用的軌道雜化方式是sp3；價電子數與原子數分別等相等的是等電子體，則與SO42－互為等電子體的分子的化學式可以為CCl4或SiCl4；

（3）向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu （OH）4 ]2－，該結構中存在配位健，其中氫氧根是配體，則其結構可用示意圖表示為；

（4）由于在相同溫度下，Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS），所以根據沉淀容易向更難溶的方向轉化可知CuSO4能轉化為CuS。

（5）氧離子半徑小于硫離子半徑，CuO晶格能比CuS大，所以CuS比CuO的熔點低。

（6）根據晶胞結構可知晶胞中含有4個ZnS，晶胞邊長為540．0 pm，則，解得ρ＝。由于鋅離子周圍的4個硫離子構成正四面體，設a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為x，晶胞的面對角線是。則根據晶胞結構可知＝4xsin，解得x ＝pm。

考點：考查物質結構與性質模塊的分析與應用