Question

【題目】黃銅礦（CuFeS2）是煉銅的最主要礦物。火法冶煉黃銅礦的過程中，其中一步反應是；2Cu2O+ Cu2S6Cu+SO2。回答下列問題。

（1） Cu+的價電子軌道表示式為_______; Cu2O與Cu2S比較，晶格能較大的是_______.

（2）新制的Cu(OH)2能夠溶于過量濃堿溶液中，反應的離子方程式為______。

（3） SO2中心原子的價層電子對數(shù)目為_______, SO2分子構(gòu)型為_________。

（4）將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，其結(jié)構(gòu)如下圖I所示。此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是_______；該結(jié)構(gòu)中S一O鍵長有兩類，一類鍵長約140pm，另一類鍵長約為160pm，較短的鍵為_________（填圖中字母）。

（5）CuFeS2的晶胞如上圖Ⅱ所示。CuFeS2的晶胞中與Cu原子距離最近且相等的Fe原子有____個；其晶體密度ρ=______g·cm-3 （列出表達式即可）。

Answer 1

【答案】 Cu2O Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2- 3 V形 sp3 a 8

【解析】（1） Cu+的價電子為3d10，軌道表示式為，Cu2O與Cu2S比較，氧原子比硫原子半徑小，離子間作用力大，故晶格能較大的是Cu2O；（2）新制的Cu(OH)2能夠溶于過量濃堿溶液中，生成四羥基合銅離子，反應的離子方程式為Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；（3） SO2中心原子的價層電子對數(shù)目為(6-2×2)/2+2=3，中心原子硫原子為sp2雜化，SO2分子構(gòu)型 V形；（4）固態(tài)SO3中S原子形成4個σ鍵，雜化軌道類型是sp3 ，該結(jié)構(gòu)中S一O鍵長有兩類，一類鍵長約140pm，是S=O雙鍵，另一類鍵長約為160pm，是S―O單鍵，較短的鍵為a,是S=O雙鍵；（5）CuFeS2的晶胞如上圖Ⅱ所示。CuFeS2的晶胞中與Cu原子距離最近且相等的Fe原子有8個，如圖所示，由面心上Cu與2個S相連，晶胞中每個Cu與4個S相連；8個S均在體內(nèi)，由化學式CuFeS2，則晶胞質(zhì)量為 ，晶胞參數(shù)a=0.524nm,c=1.032nm,體積為（0.524×10-7cm）2×1.032×10-7cm,