Question

【題目】黃銅礦(CuFeS2)是煉銅的主要礦物，在野外很容易被誤會(huì)為黃金，因此被稱為愚人金�；卮鹣铝袉栴}：

（1）處于激發(fā)態(tài)的S原子，其中1個(gè)3s電子躍遷到3p軌道上，該激發(fā)態(tài)S原子的核外電子排布式為__。同族元素的氫化物中，H2O比H2Te沸點(diǎn)高的原因是__。

（2）檢驗(yàn)Fe2+的試劑有多種，其中之一是鐵氰化鉀（K3[Fe(CN)6])，又稱赤血鹽。

①在配合物K3[Fe(CN)6]中，易提供孤電子對(duì)的成鍵原子是__（填元素名稱），含有12molσ鍵的K3[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為__mol。

②赤血鹽中C原子的雜化方式為__；C、N、O三種元素第一電離能由大到小的排序?yàn)?/span>___；寫出與CN-互為等電子體的一種化合物的化學(xué)式__。

③Fe、Na、K的晶胞結(jié)構(gòu)相同，但鈉的熔點(diǎn)比鉀更高，原因是___。

（3）CuFeS2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知：晶胞參數(shù)a=0.524nm，c=1.032nm。則CuFeS2的晶胞中每個(gè)Cu原子與__個(gè)S原子相連，晶體密度ρ=__g·cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s13p5 H2O分子之間存在氫鍵 碳 1 sp N>O>C CO Na的半徑小，形成的金屬鍵鍵能大，熔點(diǎn)高 4

【解析】

分子間若存在氫鍵，則分子的沸點(diǎn)較高。在配合物K3[Fe(CN)6]中，中心原子為Fe3+，CN-為配體提供孤對(duì)電子，一個(gè)叁鍵中含有一個(gè)σ鍵。根據(jù)CuFeS2的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)銅原子與4個(gè)硫原子相連，銅原子位于晶胞的頂點(diǎn)、面和體內(nèi)，硫原子全部位于體內(nèi)，鐵原子位于和棱上。

（1）基態(tài)S原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，處于激發(fā)態(tài)的S原子，其中1個(gè)3s電子躍遷到3p軌道上，則該激發(fā)態(tài)的S原子核外排布式為1s22s22p63s13p5；因?yàn)?/span>H2O分子之間存在氫鍵，而H2Te分子之間只有分子間作用力，因此H2O的沸點(diǎn)比H2Te的沸點(diǎn)最高。

（2）①在配合物K3[Fe(CN)6]中，中心原子為Fe3+，CN-為配體，存在6個(gè)配位鍵，易提供孤電子對(duì)的成鍵原子是C，C與N之間為叁鍵，其中一個(gè)鍵為σ鍵，故1個(gè)K3[Fe(CN)6]中含有12個(gè)含有σ鍵，則含有12molσ鍵的K3[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為1mol。

②赤血鹽的CN-中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=1+（4+1-1×3）=2，所以采取sp雜化；C、N、O三種元素的第一電離能隨核電荷數(shù)遞增呈增大趨勢，但因N的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu)，不易失去電子，因此C、N、O三種元素第一電離能由大到小的排序?yàn)?/span>N>O>C；CN中有兩個(gè)原子，電子數(shù)為14，其互為等電子體的化合物的化學(xué)式為CO。

③Fe、Na、K的晶胞結(jié)構(gòu)相同，但鈉的熔點(diǎn)比鉀更高，是因?yàn)?/span>Na的半徑小，形成的金屬鍵鍵能大，熔點(diǎn)高。

（3）根據(jù)CuFeS2的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)銅原子與4個(gè)硫原子相連；該晶胞中銅原子的個(gè)數(shù)為，鐵原子的個(gè)數(shù)為，硫原子的個(gè)數(shù)為8，因此化學(xué)式為CuFeS2，晶體密度ρ==