Question

【题目】黄铜矿（CuFeS2）是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是；2Cu2O+ Cu2S6Cu+SO2。回答下列问题。

（1） Cu+的价电子轨道表示式为_______; Cu2O与Cu2S比较，晶格能较大的是_______.

（2）新制的Cu(OH)2能够溶于过量浓碱溶液中，反应的离子方程式为______。

（3） SO2中心原子的价层电子对数目为_______, SO2分子构型为_________。

（4）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，其结构如下图I所示。此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是_______；该结构中S一O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为_________（填图中字母）。

（5）CuFeS2的晶胞如上图Ⅱ所示。CuFeS2的晶胞中与Cu原子距离最近且相等的Fe原子有____个；其晶体密度ρ=______g·cm-3 （列出表达式即可）。

Answer 1

【答案】 Cu2O Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2- 3 V形 sp3 a 8

【解析】（1） Cu+的价电子为3d10，轨道表示式为，Cu2O与Cu2S比较，氧原子比硫原子半径小，离子间作用力大，故晶格能较大的是Cu2O；（2）新制的Cu(OH)2能够溶于过量浓碱溶液中，生成四羟基合铜离子，反应的离子方程式为Cu(OH)2+2OH-=[Cu(OH)4]2-；（3） SO2中心原子的价层电子对数目为(6-2×2)/2+2=3，中心原子硫原子为sp2杂化，SO2分子构型 V形；（4）固态SO3中S原子形成4个σ键，杂化轨道类型是sp3 ，该结构中S一O键长有两类，一类键长约140pm，是S=O双键，另一类键长约为160pm，是S―O单键，较短的键为a,是S=O双键；（5）CuFeS2的晶胞如上图Ⅱ所示。CuFeS2的晶胞中与Cu原子距离最近且相等的Fe原子有8个，如图所示，由面心上Cu与2个S相连，晶胞中每个Cu与4个S相连；8个S均在体内，由化学式CuFeS2，则晶胞质量为 ，晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm,体积为（0.524×10-7cm）2×1.032×10-7cm,