Question

【題目】Cu2S 可用于制防污涂料，其可由熱的銅在硫蒸氣或H2S 中反應制得。

（1）銅元素在元素周期表中的位置為 ____________，Cu+的核外電子排布式為_________，基態(tài)銅原子核外電子共有__________種運動狀態(tài)。

（2）Cu2S在一定條件下可被氧化為CuSO4。

①在SO42—中S原子的雜化軌道類型為________；SiO44—、PO43—與 SO42—互為________；其中Si、P、S第一電離能由大到小順序為________________ ；

②硅酸鹽與二氧化硅一樣，都是以硅氧四面體作為基本結構單元，硅氧四面體可以用圖a 表示，圖中b、c 是硅氧四面體結合成環(huán)狀結構的兩個例子，若在環(huán)狀結構中硅的原子數(shù)為n，寫出環(huán)狀結構中硅酸根離子的通式_______________。

（3）甲醇(CH3OH)中的羥基被硫羥基取代生成甲硫醇(CH3SH)，二者部分物理性質(zhì)如下：

甲醇和甲硫醇在熔沸點和水溶性方面性質(zhì)差異的原因是__________________________。

（4）某化合物由S、Fe、Cu 三種元素組成，其晶胞結構如下圖所示(1 pm＝10－10cm)，該晶胞上下底面為正方形，側(cè)面與底面垂直，則該晶體的密度ρ＝_________g/cm3(保留三位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】

（1）第四周期ⅠB族 ，1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10 29

（2）①sp3 等電子體 P>S>Si ②SinO3n2n-

（3）CH3OH 與 CH3OH 分子、CH3OH 與水分子間易形成氫鍵，導致其熔沸點較高，且易溶于水；而 CH3SH 中S的電負性小，不能形成氫鍵

（4）4.66

【解析】

試題分析：（1）銅元素核電荷數(shù)為29，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，在元素周期表中的位置為第四周期ⅠB族，Cu+的核外電子排布式為[Ar] 3d10，基態(tài)銅原子核外電子共有29種運動狀態(tài)；

（2）①SO42-中S原子價層電子對=4+ (6+2-4×2)=4，硫原子采取sp3雜化；原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的微粒為等電子體，SiO44—、PO43—與 SO42—互為等電子體；P原子的3p3，為半充滿結構，相對穩(wěn)定，第一電離能偏大，Si、P、S第一電離能由大到小順序為P>S>Si；

②c中含有6個四面體結構，所以含有6個Si原子，含有的氧原子數(shù)為18，含有氧原子數(shù)比6個硅酸根離子少6個O，帶有的電荷為：6×(-2)=-12；根據(jù)圖示可知：若一個單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3)，則含有n個四面體結構，含有的氧原子比n個硅酸根離子恰好少n個O原子，即：含有n個Si，則含有3n個O，帶有的負電荷為：n×(-2)=-2n，其化學式為：SinO3n2n-；

（3）甲硫醇分子之間為范德華力，甲醇分子之間存在氫鍵，甲醇的熔沸點比甲硫醇的高，甲醇分子與水分子之間形成氫鍵，甲醇能與水互溶；

（4）晶胞中Cu原子數(shù)目為1+8×+4×=4，S原子數(shù)目為8，F(xiàn)e原子數(shù)目為4×+6×=4，故晶胞的質(zhì)量為g，該晶體的密度ρ=g÷(5×10-8cm×5×10-8cm×1.05×10-7cm)=4.66gcm-3。