Question

【化学——选修3：物质结构与性质】目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命——在硅芯片上用铜代替铝布线，古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破，用黄铜矿(主要成分为CuFeS₂）生产粗铜，其反应原理如下：

（1）基态铜原子的外围电子排布式为__________________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号）。

（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是____，其立体结构是______。

（3）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO₄溶液蓝色沉淀沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式                           ___；深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H^＋）内存在的全部化学键类型有                 。

（4） 铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途，铜晶体中铜原子堆积模型为_____________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为d g/cm³，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。 (用含d和N_A的式子表示）。

Answer

（1）3d104s1 （2分） O （1分） （2）sp2 （2分） V形（2分）

（3）Cu(OH）2+4NH3·H2O=[Cu(NH3）4]2+ +2OH- +4H2O （2分） 共价键、配位键（2分）

（4）面心立方最密堆积（1分） （3分）

【解析】

试题分析：（1）根据构造原理可知，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 104s1，所以基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1。硫、氧元素相比，第一电离能较大的是O；

（2）反应①和②生成的气体分子是二氧化硫，其中心原子的杂化类型是sp 2 ，分子的空间构型为V型；

（3）硫酸铜溶液与氨水生成的蓝色沉淀为Cu（OH）2，Cu（OH）2溶于氨水得到深蓝色透明溶液，反应的离子方程式：Cu（OH）2+4NH3·H2O＝[Cu（NH3）4]2+ +2OH- +4H2O；[Cu（NH3）4]2+中存在化学键的种类有配位键、共价键；

（4）Cu晶体中Cu原子的堆积方式是面心立方最密堆积，8个顶点和6个面心各有1个Cu原子；该铜的氧化物的晶胞内4个Cu原子位于体内，O原子的个数是8×1/8+1=2，Cu原子位于顶点和体心的O原子的中点，设晶胞的边长为x，则晶胞的密度可表示为d g/cm3==，铜原子与氧原子之间的距离为x＝cm＝pm。

考点：考查了物质结构、原子结构、晶体的计算等相关知识。