Question

【題目】在一定條件下，金屬相互化合形成的化合物稱為金屬互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。

(1)某金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于________(填“晶體”或“非晶體”)。

(2)基態(tài)銅原子有________個(gè)未成對(duì)電子；Cu2＋的電子排布式為____________________；在CuSO4溶液中加入過(guò)量氨水，充分反應(yīng)后加入少量乙醇，析出一種深藍(lán)色晶體，該晶體的化學(xué)式為____________________，其所含化學(xué)鍵有____________________，乙醇分子中C原子的雜化軌道類型為________。

(3)銅能與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(SCN)2對(duì)應(yīng)的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、異硫氰酸(H—N===C===S)兩種。理論上前者沸點(diǎn)低于后者，其原因是______________________________________________________________________________________。

(4)ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，在ZnS晶胞中，S2－的配位數(shù)為_______________。

(5)銅與金形成的金屬互化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為a nm，該金屬互化物的密度為________ g·cm－3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】晶體 1 1s22s22p63s23p63d9 Cu（NH3）4SO4H2O 離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵 sp3雜化、sp3雜化 5NA 異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能 4

【解析】

1）晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列，有自范性，非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性；

（2）銅元素的原子序數(shù)為29，位于周期表第四周期ⅠB族，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；CuSO4溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)生成Cu（NH3）4SO4H2O；Cu（NH3）4SO4H2O晶體中含有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵；CH3-CH2-OH分子中兩個(gè)C原子均為飽和碳原子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4；

（3）（SCN）2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N，分子中有3個(gè)單鍵和2個(gè)碳氮三鍵；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高；

（4）ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知，可以根據(jù)鋅離子的配位數(shù)判斷距離S2-最近的鋅離子有4個(gè)；

（5）由均攤法計(jì)算得到金屬互化物的化學(xué)式，再由質(zhì)量公式計(jì)算密度。

（1）晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列，有自范性，非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性，金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，則金屬互化物屬于晶體，故答案為：晶體；

（2）銅元素的原子序數(shù)為29，位于周期表第四周期ⅠB族，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，含有一個(gè)未成對(duì)電子，失去2個(gè)電子形成Cu2+，故Cu2+離子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d9；在CuSO4溶液中加入過(guò)量氨水，CuSO4與過(guò)量氨水反應(yīng)生成Cu（NH3）4SO4H2O，加入乙醇降低Cu（NH3）4SO4H2O的溶解度，析出深藍(lán)色Cu（NH3）4SO4H2O晶體，晶體中含有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵；CH3-CH2-OH分子中兩個(gè)C原子均為飽和碳原子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4，均為sp3雜化。

（3）（SCN）2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N，分子中有3個(gè)單鍵和2個(gè)碳氮三鍵，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，（SCN）2分子含有5個(gè)σ鍵，故1mol（SCN）2分子中含有σ鍵的數(shù)目為5NA；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高，異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能形成分子間氫鍵，所以異硫氰酸熔沸點(diǎn)高于硫氰酸，故答案為：5NA；異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能；

（4）ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)可知，距離Zn2＋最近的硫離子有4個(gè)，由硫化鋅的化學(xué)式可知，距離每個(gè)硫離子最近的鋅離子也有４個(gè)，即S2-的配位數(shù)為4，故答案為：4；

（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu原子位于晶胞面心，數(shù)目為6×=3，Au原子為晶胞頂點(diǎn)，數(shù)目為8×=1，銅與金形成的金屬互化物的化學(xué)式為Cu3Au，晶胞體積V=（a×10-7）3cm3，則密度ρ===，故答案為：。