Question

[化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分）

一水硫酸四氨合銅（II)(化學(xué)式為是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。某學(xué)習(xí)小組以孔雀石（主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃,含少量Fe₂O₃和SO₂雜質(zhì)）為原料制備該物質(zhì)的流程如下：

請回答：

(1) 沉淀A的晶體中最小環(huán)上的原子個數(shù)為______，氣體C分子中鍵和鍵的個數(shù)比為______

(2) 溶液D的溶質(zhì)陰離子的空間構(gòu)型為______，其中心原子的雜化軌道類型為______

(3) MgO的熔點高于CuO的原因為____________

(4) 畫出一水硫酸四氨合銅（II)中配離子的配位鍵____________。

(5)濕法煉銅就是利用溶液D制得銅單質(zhì)，銅單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示， 其晶胞如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。

①銅單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為____________，晶胞中Cu原子的配位數(shù)為______

②若Cu原子半徑為acm，則Cu單質(zhì)晶體的密度為______g/cm³(只列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A)。

 

Answer 1

【答案】

（1）12  （2分）    1：1  （2分）   （2）正四面體（1分）       sp3 （1分）   

 (3)MgO的晶格能大（2分，其他合理答案也可給分）（4）       （2分）

（5）①面心立方最密堆積（1分） ②12 （1分）③（3分，其他合理答案也給分）

【解析】（1）孔雀石中的二氧化硅和硫酸不反應(yīng)，所以沉淀A是二氧化硅。二氧化硅是原子晶體，晶體中最小環(huán)上的原子個數(shù)為12個。C是CO₂氣體，分子中含有碳氧雙鍵。由于雙鍵是由1個鍵和1和鍵構(gòu)成的，是由二者的個數(shù)之比是1︰1的。

（2）溶液中D是硫酸銅，陰離子是SO₄^2－，中心已知硫原子含有的孤對電子是（6＋2－2×4）÷2＝0，即沒有孤對電子，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，采用sp3雜化。

（3）氧化鎂和氧化銅形成的晶體都是離子晶體，鎂離子半徑小于銅離子的，所以氧化鎂中MgO的晶格能大，熔點高。

（4）一水硫酸四氨合銅中配體是氨氣，提高孤對電子，銅提供空軌道，所以結(jié)構(gòu)式是（見答案）。

（5）①銅是面心立方最密堆積。根據(jù)甲圖可知，和銅原子距離最近的原子共有3×8÷2＝12個，所以配位數(shù)是12。

②根據(jù)乙圖可知，一個晶胞中銅原子的數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。根據(jù)丙圖可知，晶胞的邊長是，所以有，解得ρ＝。