Question

Cu₂S 可用于制防污涂料，其可由热的铜在硫蒸气或H₂S 中反应制得。

（1）铜元素在元素周期表中的位置为  ____________，Cu⁺的核外电子排布式为_________，基态铜原子核外电子共有__________种运动状态。

（2）Cu₂S在一定条件下可被氧化为CuSO₄。

①在SO₄^2—中S原子的杂化轨道类型为________；SiO₄^4—、PO₄^3—与 SO₄^2—互为________；其中Si、P、S第一电离能由大到小顺序为________________ ；

②硅酸盐与二氧化硅一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，硅氧四面体可以用图a 表示，图中b、c 是硅氧四面体结合成环状结构的两个例子，若在环状结构中硅的原子数为n，写出环状结构中硅酸根离子的通式_______________。

（3）甲醇(CH₃OH)中的羟基被硫羟基取代生成甲硫醇(CH₃SH)，二者部分物理性质如下：

甲醇和甲硫醇在熔沸点和水溶性方面性质差异的原因是__________________________。

（4）某化合物由S、Fe、Cu 三种元素组成，其晶胞结构如下图所示(1 pm＝10^－10cm)，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，则该晶体的密度ρ＝_________g/cm³(保留三位有效数字)。

Answer

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

（2）①sp3 等电子体 P>S>Si ②SinO3n2n-

（3）CH3OH 与 CH3OH 分子、CH3OH 与水分子间易形成氢键，导致其熔沸点较高，且易溶于水；而 CH3SH 中S的电负性小，不能形成氢键

（4）4.66

【解析】

试题分析：（1）铜元素核电荷数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在元素周期表中的位置为第四周期ⅠB族，Cu+的核外电子排布式为[Ar] 3d10，基态铜原子核外电子共有29种运动状态；

（2）①SO42-中S原子价层电子对=4+ (6+2-4×2)=4，硫原子采取sp3杂化；原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体，SiO44—、PO43—与 SO42—互为等电子体；P原子的3p3，为半充满结构，相对稳定，第一电离能偏大，Si、P、S第一电离能由大到小顺序为P>S>Si；

②c中含有6个四面体结构，所以含有6个Si原子，含有的氧原子数为18，含有氧原子数比6个硅酸根离子少6个O，带有的电荷为：6×(-2)=-12；根据图示可知：若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3)，则含有n个四面体结构，含有的氧原子比n个硅酸根离子恰好少n个O原子，即：含有n个Si，则含有3n个O，带有的负电荷为：n×(-2)=-2n，其化学式为：SinO3n2n-；

（3）甲硫醇分子之间为范德华力，甲醇分子之间存在氢键，甲醇的熔沸点比甲硫醇的高，甲醇分子与水分子之间形成氢键，甲醇能与水互溶；

（4）晶胞中Cu原子数目为1+8×+4×=4，S原子数目为8，Fe原子数目为4×+6×=4，故晶胞的质量为g，该晶体的密度ρ=g÷(5×10-8cm×5×10-8cm×1.05×10-7cm)=4.66g•cm-3。

考点：物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、分子结构与性质、杂化方式、氢键、配合物、晶胞计算等。