Question

【题目】在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。

(1)某金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)。

(2)基态铜原子有________个未成对电子；Cu2＋的电子排布式为____________________；在CuSO4溶液中加入过量氨水，充分反应后加入少量乙醇，析出一种深蓝色晶体，该晶体的化学式为____________________，其所含化学键有____________________，乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________。

(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为________。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、异硫氰酸(H—N===C===S)两种。理论上前者沸点低于后者，其原因是______________________________________________________________________________________。

(4)ZnS的晶胞结构如图所示，在ZnS晶胞中，S2－的配位数为_______________。

(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为________ g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】晶体 1 1s22s22p63s23p63d9 Cu（NH3）4SO4H2O 离子键、极性共价键和配位键 sp3杂化、sp3杂化 5NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能 4

【解析】

1）晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性；

（2）铜元素的原子序数为29，位于周期表第四周期ⅠB族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；CuSO4溶液与过量氨水反应生成Cu（NH3）4SO4H2O；Cu（NH3）4SO4H2O晶体中含有离子键、极性共价键和配位键；CH3-CH2-OH分子中两个C原子均为饱和碳原子，价层电子对数均为4；

（3）（SCN）2的结构式为N≡C-S-S-C≡N，分子中有3个单键和2个碳氮三键；能形成分子间氢键的物质熔沸点较高；

（4）ZnS的晶胞结构可知，可以根据锌离子的配位数判断距离S2-最近的锌离子有4个；

（5）由均摊法计算得到金属互化物的化学式，再由质量公式计算密度。

（1）晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性，非晶体中原子排列相对无序，无自范性，金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，则金属互化物属于晶体，故答案为：晶体；

（2）铜元素的原子序数为29，位于周期表第四周期ⅠB族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，含有一个未成对电子，失去2个电子形成Cu2+，故Cu2+离子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d9；在CuSO4溶液中加入过量氨水，CuSO4与过量氨水反应生成Cu（NH3）4SO4H2O，加入乙醇降低Cu（NH3）4SO4H2O的溶解度，析出深蓝色Cu（NH3）4SO4H2O晶体，晶体中含有离子键、极性共价键和配位键；CH3-CH2-OH分子中两个C原子均为饱和碳原子，价层电子对数均为4，均为sp3杂化。

（3）（SCN）2的结构式为N≡C-S-S-C≡N，分子中有3个单键和2个碳氮三键，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，（SCN）2分子含有5个σ键，故1mol（SCN）2分子中含有σ键的数目为5NA；能形成分子间氢键的物质熔沸点较高，异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能形成分子间氢键，所以异硫氰酸熔沸点高于硫氰酸，故答案为：5NA；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能；

（4）ZnS的晶胞结构可知，距离Zn2＋最近的硫离子有4个，由硫化锌的化学式可知，距离每个硫离子最近的锌离子也有４个，即S2-的配位数为4，故答案为：4；

（5）由晶胞结构可知，Cu原子位于晶胞面心，数目为6×=3，Au原子为晶胞顶点，数目为8×=1，铜与金形成的金属互化物的化学式为Cu3Au，晶胞体积V=（a×10-7）3cm3，则密度ρ===，故答案为：。