Question

【題目】黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式。回答下列問題：

(1)下列基態原子或離子的價層電子排布圖正確的_____________。

A B

C D

(2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產生。

①X分子的鍵角比水分子的______（填“大”或“小”）。

②X的沸點比水低的主要原因是___________。

(3)CuFeS2晶胞結構如圖所示。

①Cu2＋的配位數為__________，S2－的配位數為____________。

②已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA為阿伏加德羅常數的值，CuFeS2晶體的密度是_______gcm-3（列出計算式）。

Answer 1

【答案】CD 小 水分子間存在氫鍵 4 4

【解析】

根據核外電子排布規律判斷價層電子排布圖正誤，利用電負性大小比較孤對電子斥力從而判斷鍵角大小，根據均攤法及立體幾何知識判斷離子配位數并進行晶胞的相關計算。

(1)A．Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6，價層電子排布圖為，A錯誤；

B．Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，價層電子排布圖為，B錯誤；

C．Fe3+的電子排布式為[Ar]3d5，價層電子排布圖為，C正確；

D．Cu+的電子排布式為[Ar]3d10，價層電子排布圖為，D正確；

故合理選項是CD；

(2)臭雞蛋氣味的氣體X為H2S；

①因為O的電負性比S大而原子半徑小于S，O—H鍵長要小一些，且O—H鍵上的電子更靠近O，斥力更大一些所以H2O鍵角要大于H2S；

②H2O分子間存在氫鍵，增加了分子之間的吸引作用，而H2S分子之間只存在分子間作用力，因此H2S的沸點比水低，故答案為：水分子間存在氫鍵；

(3)①晶胞結構分析可知，由面心上Cu2＋與2個S2-相連，晶胞中每個Cu2＋原子與4個S2-相連，則Cu2＋的配位數為4；S2-與2個Fe2+和2個Cu2＋相連，S2-的配位數為4；

②根據題給晶胞圖可知，晶胞中Fe2+數目為：8×+4×+1=4，Cu2＋的數目為：6×+4×=4，S2-數目為8，晶胞內共含4個CuFeS2，a=b=0.524nm，c=1.032nm，則晶體的密度ρ=g/cm3，故答案為：4；4；。