Question

【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（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(guò)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(gòu)型為 (用文字描述)；中心原子采用的軌道雜化方式是 ；寫(xiě)出一種與SO42－互為等電子體的分子的化學(xué)式： ；

（3） 向CuSO4 溶液中加入過(guò)量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 ；

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

（5）CuS比CuO的熔點(diǎn) （填高或低），原因是 。

（6）閃鋅礦的主要成分ZnS，晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0 pm，密度為_(kāi)___________(列式并計(jì)算)，a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為_(kāi)__________________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）；

（2分，其他合理答案均得分）。

【解析】

試題分析：（1）銅為29號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造理論知Cu2＋基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)；（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論知，SO42－的空間構(gòu)型為正四面體；中心原子采用的軌道雜化方式是sp3；等電子體是價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目相同的微粒，與SO42－互為等電子體的分子的化學(xué)式：CCl4或SiCl4；（3） [Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)答案；（4）在相同溫度下，Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，或相同溫度下，CuS 比ZnS更難溶，沉淀易向更難溶的方向轉(zhuǎn)化；（5）CuS比CuO的熔點(diǎn)低，原因是CuO晶格能比CuS大；（6）根據(jù)ZnS的晶體結(jié)構(gòu)知，1mol晶胞中含有4molZnS，故1mol晶胞的質(zhì)量為（4×97）g，1mol晶胞的體積為540.0 3pm3×NA，密度為，根據(jù)立體幾何知識(shí)知a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。