Question

黄铜矿(CuFeS)是炼铜的最主要矿物，在野外很容易被误会为黄金，又称愚人金。

（1）火法冶炼黄铜矿的过程中，利用了Cu₂O与Cu₂S反应生成Cu单质，反应的化学方程式是___。

（2）S位于周期表中___族，该族元素氢化物中，H₂Te比H₂S沸点高的原因是__。H₂O比H₂Te沸点高的原因是__。

（3）S有+4和+6两种价态的氧化物，回答下列问题：

①下列关于气态SO₃和SO₂的说法中，正确的是__(填字母代号)。

A.中心原子的价层电子对数目相等     B.都是极性分子

C.中心原子的孤电子对数目相等       D.都含有极性键

②将纯液态SO₃冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图1，此固态SO₃中S原子的杂化轨道类型是__。

（4）Cu有+1和+2两种价态的化合物，回答下列问题：

①Cu⁺的价电子排布图为___，Cu²⁺有__个未成对电子。

②新制的Cu(OH)₂能够溶解于过量浓碱溶液中，反应的离子方程式是___。

（5）CuFeS₂的晶细胞如图2所示，晶胞参数α=0.524nm，c=1.032nm；CuFeS₂的晶胞中每个Cu原子与__个S原子相连，列式计算晶体密度ρ=__g·cm^-3。

Answer

2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ 第ⅥA 两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强 两者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键 AD sp3 1 Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2- 4 ≈4.31 g•cm-3

【解析】

(1)Cu2O与Cu2S反应生成Cu单质，还生成二氧化硫；

(2)S的原子结构有3个电子层，最外层电子数为6，H2Te、H2S中相对分子质量大的沸点高，而水分子间存在氢键；

(3)①SO3中价电子对为3，没有孤对电子，为平面三角形；而SO2中价电子数为3，孤对电子数为1，为V型；

②图1中固态SO3中S原子形成4个共价单键；

(4)①Cu的原子序数为29，价电子为3d104s1，Cu2+中3d轨道上有9个电子；

②新制的Cu(OH)2能够溶解于过量浓碱溶液，生成络离子；

(5)由面心上Cu与2个S相连，晶胞中每个Cu原子与4个S相连；结合ρ=计算。

(1)Cu2O与Cu2S反应生成Cu单质，还生成二氧化硫，反应为2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑；

(2)S的原子结构有3个电子层，最外层电子数为6，位于第ⅥA族，H2Te、H2S中相对分子质量大的沸点高，则H2Te沸点高，H2O比H2Te沸点高的原因是两者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键；

(3)①SO3中中心原子硫价电子对为3，没有孤对电子，为平面三角形；而SO2中中心原子硫价电子数为3，孤对电子数为1，为V型，则

A．中心原子的价层电子对数目相等，故A正确；

B．三氧化硫是非极性分子，故B错误；

C．二者中心原子是硫，其孤对电子数目不等，故C错误；

D．都含有S与O之间的极性键，故D正确；

故答案为：AD；

②图1中固态SO3中S原子形成4个共价单键，S原子的杂化轨道类型是sp3；

(4)①Cu的原子序数为29，价电子为3d104s1，Cu+的价层电子排布式为3d10，电子排布图表示为，Cu2+中3d轨道上有9个电子，只有1个单电子；

②新制的Cu(OH)2能够溶解于过量浓碱溶液，生成络离子，反应的离子方程式是为Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；

(5)由面心上Cu与2个S相连，晶胞中每个Cu原子与4个S相连；8个S均在体内，由化学式为CuFeS2，则含晶胞质量为，晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm，体积为(0.524×10-7cm)2×1.032×10-7cm，ρ==≈4.31 g•cm-3。