Question

【題目】黃銅礦(主要成分為CuFeS2)是生產(chǎn)銅、鐵和硫酸的原料。回答下列問(wèn)題:

（1）基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為________

（2）從原子結(jié)構(gòu)角度分析,第一電離能I1(Fe)與I1(Cu)的關(guān)系是:I1(Fe)____I1(Cu)(填“>“<"或“=”)

（3）血紅素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物，血紅素(含F(xiàn)e2+)可用于治療缺鐵性貧血。吡略和血紅素的結(jié)構(gòu)如下圖:

①已知吡咯中的各個(gè)原子均在同一平面內(nèi)，則吡咯分子中N原子的雜化類型為_______

②1mol吡咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為____個(gè)。分子中的大π鍵可用表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù),則吡略環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為_____。

③C、N、O三種元素的簡(jiǎn)單氫化物中，沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?/span>________(填化學(xué)式)。

④血液中的O2是由血紅素在人體內(nèi)形成的血紅蛋白來(lái)輸送的,則血紅蛋白中的Fe2+與O2是通過(guò)_____鍵相結(jié)合。

（4）黃銅礦冶煉銅時(shí)產(chǎn)生的SO2可經(jīng)過(guò)SO2SO3H2SO4途徑形成酸雨。SO2的空間構(gòu) 型為________。H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3的原因是____________

（5）用石墨作電極處理黃銅礦可制得硫酸銅溶液和單質(zhì)硫。石墨的晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示,虛線勾勒出的是其晶胞。則石墨晶胞中含碳原子數(shù)為____個(gè)。已知石墨的密度為ρg/cm3,C-C鍵的鍵長(zhǎng)為rcm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則石墨晶體的層間距d=______cm。

Answer 1

【答案】 3d104s1 ＞ sp2 10NA CH4＜NH3＜H2O 配位鍵 V形 SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價(jià)為+6，S的正電性強(qiáng)于SO(OH)2（或H2SO3）中的S，使羥基中O─H間的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更容易電離出H+，故酸性H2SO4強(qiáng)于H2SO3 4

【解析】（1）Cu原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為.3d104s1 ；正確答案：.3d104s1。

2）Cu原子的價(jià)電子3d104s1，失去1個(gè)電子后，3d10變?yōu)槿�充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以銅原子易失去1個(gè)電子，第一電離能較小；而鐵原子價(jià)電子為3d64s2，失去1個(gè)電子后，不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以，鐵原子不易失去1個(gè)電子，第一電離能較大，所以I1(Fe)>I1(Cu)；正確答案：>。

（3）①已知吡咯中的氮原子與其相連的原子均在同一平面內(nèi)且為平面三角形，則吡咯分子中N原子的雜化類型為sp2 ；正確答案：sp2。

②根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知1mol吡咯分子中單鍵均為σ鍵，有1個(gè)N-Hσ鍵，4個(gè)C-Hσ鍵、2個(gè)C-Nσ鍵、3個(gè)C-Cσ鍵；所以所含的σ鍵總數(shù)為10 NA ；吡略環(huán)分子中形成大π鍵的原子數(shù)4個(gè)碳+1個(gè)氮=5個(gè)；電子數(shù)為：氮原子中未參與成鍵的電子為1對(duì)，碳碳原子間除了形成σ鍵外，還有4個(gè)碳分別提供1個(gè)電子形成π鍵，共有電子數(shù)為6；所以吡略環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為。正確答案：10 NA ； 。

③分子間無(wú)氫鍵，沸點(diǎn)最低；而NH3、H2O分子中均含氫鍵，由于氧原子的電負(fù)性大與氮原子，所以氫鍵H2O分子間較大，水的沸點(diǎn)最高；因此，三種氫化物的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)?/span>CH4＜NH3＜H2O；正確答案：CH4＜NH3＜H2O。

④Fe2+提供空軌道，O2提供孤電子對(duì)，通過(guò)配位鍵相結(jié)合；正確答案：配位鍵。

（4）S基態(tài)3s2 3p4，1個(gè)3s與2個(gè)3p進(jìn)行sp2雜化，SO2的空間構(gòu)型為平面三角形；SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價(jià)為+6，S的正電性強(qiáng)于SO(OH)2（或H2SO3）中的S，使羥基中O─H間的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更容易電離出H+，故酸性H2SO4強(qiáng)于H2SO3 ；正確答案：平面三角形；SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價(jià)為+6，S的正電性強(qiáng)于SO(OH)2（或H2SO3）中的S，使羥基中O─H間的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更容易電離出H+，故酸性H2SO4強(qiáng)于H2SO3 。

（5）石墨的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)晶胞的底邊長(zhǎng)為acm，高為hcm，層間距dcm，則h=2d，由圖可以看出1個(gè)石墨晶胞中含有4個(gè)碳原子(4=8×+4×+2×+1)。

則由圖可知:a/2=r×sin 60°，得a=√3r，

ρg·cm-3==，解得d=；正確答案：4；。