Question

铜是人类最早发现并广泛使用的一种金属。回答下列问题：

（1）CuFeS₂是其中铜的主要存在形式。CuFeS₂中存在的化学键类型是_______。其组成的三种元素中电负性较强的是 _______。

（2）在较低温度下CuFeS₂与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。

①X分子的立体构型是____，中心原子杂化类型为____。

②X的沸点比水低的主要原因是___________。

（3）[Cu(NH₃)₄]²⁺中，提供孤对电子的是________。Cu(NH₃)₂Cl₂有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是________（填“极性”或“非极性”）分子，由此推知 [Cu(NH₃)₄]²⁺的空间构型是________。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

②若合金的密度为d g·cm^－3，晶胞参数a＝________nm。（设N_A代表阿伏加德罗常数）

Answer

离子键 硫（S） V形 sp3 水分子间存在氢键 NH3 极性 平面正方形 3∶1

【解析】

(1)根据非金属元素和金属元素的性质，判断形成的化学键的类型；非金属性越强，电负性越大；

(2)根据臭鸡蛋气味的气体X产生，则X为H2S，根据H2S的结构特点进行分析；根据氢键的性质解答；

(3) [Cu(NH3)4]2+ 中的结构特点和相似相溶原理金相分析解答；因为存在两种同分异构体，所以[Cu(NH3)4]2+的空间构型应该是平面正方形；

(4)①由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法判断每个晶胞中含有Cu原子的个数和Ni原子的个数； 根据m＝ρV可得，计算1 mol晶胞的质量，进而求解。

(1)CuFeS2中硫为非金属元素，铁和铜为金属元素之间形成的化学键为离子键；非金属性越强，电负性越大，故S的电负性最大，故答案为：离子键；S ；
(2)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生，则X为H2S。
①S原子形成2个S-H键，含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4， S原子采取sp3杂化，分子空间构型为V形结构，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子1，故答案为： V形；sp3 ；极性；

②H2S的沸点比水低的主要原因是：水分子间形成氢键，故答案为： 水分子间存在氢键；

(3) [Cu(NH3)4]2+ 中，铜离子提供空轨道，氨气分子中的氮元素提供孤电子对； Cu(NH3)2 Cl2的同分异构体可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以该分子应该为极性分子；既然存在两种同分异构体，所以[Cu(NH3)4]2+的空间构型应该是平面正方形；故答案为：NH3；极性；平面正方形；

(4)①由晶胞结构图可知，Ni原子处于立方晶胞的顶点，Cu原子处于立方晶胞的面心，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×＝3，含有Ni原子的个数为8×＝1，故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3∶1，故答案为：3∶1；

②根据m＝ρV可得，1 mol晶胞的质量为(64×3＋59)g＝a3×d g·cm－3×NA，则a＝cm=nm，故答案为：。