Question

黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS₂是其中铜的主要存在形式。回答下列问题：

(1)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的_____________。

A    B  

C   D

(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分子的键角比水分子的______（填“大”或“小”）。

②X的沸点比水低的主要原因是___________。

(3)CuFeS₂晶胞结构如图所示。

①Cu^2＋的配位数为__________，S^2－的配位数为____________。

②已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，N_A为阿伏加德罗常数的值，CuFeS₂晶体的密度是_______g•cm^-3（列出计算式）。

Answer

CD 小 水分子间存在氢键 4 4

【解析】

根据核外电子排布规律判断价层电子排布图正误，利用电负性大小比较孤对电子斥力从而判断键角大小，根据均摊法及立体几何知识判断离子配位数并进行晶胞的相关计算。

(1)A．Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6，价层电子排布图为，A错误；

B．Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，价层电子排布图为，B错误；

C．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，价层电子排布图为，C正确；

D．Cu+的电子排布式为[Ar]3d10，价层电子排布图为，D正确；

故合理选项是CD；

(2)臭鸡蛋气味的气体X为H2S；

①因为O的电负性比S大而原子半径小于S，O—H键长要小一些，且O—H键上的电子更靠近O，斥力更大一些所以H2O键角要大于H2S；

②H2O分子间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，而H2S分子之间只存在分子间作用力，因此H2S的沸点比水低，故答案为：水分子间存在氢键；

(3)①晶胞结构分析可知，由面心上Cu2＋与2个S2-相连，晶胞中每个Cu2＋原子与4个S2-相连，则Cu2＋的配位数为4；S2-与2个Fe2+和2个Cu2＋相连，S2-的配位数为4；

②根据题给晶胞图可知，晶胞中Fe2+数目为：8×+4×+1=4，Cu2＋的数目为：6×+4×=4，S2-数目为8，晶胞内共含4个CuFeS2，a=b=0.524nm，c=1.032nm，则晶体的密度ρ=g/cm3，故答案为：4；4；。