Question

【化學—選修3：物質結構與性質】（15分）

CuSO4在活化閃鋅礦（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化過程中生成CuS、Cu2S等一系列銅的硫化物活化組分。

（1）Cu2＋基態(tài)的電子排布式可表示為 ；

（2）SO42－的空間構型為 (用文字描述)；中心原子采用的軌道雜化方式是 ；寫出一種與SO42－互為等電子體的分子的化學式： ；

（3） 向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2－。不考慮空間構型，[Cu(OH)4]2－的結構可用示意圖表示為 ；

（4）資料顯示ZnS為難溶物，在活化過程中，CuSO4能轉化為CuS的原因是 。

（5）CuS比CuO的熔點 （填高或低），原因是 。

（6）閃鋅礦的主要成分ZnS，晶體結構如下圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為____________(列式并計算)，a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為___________________pm(列式表示)。

 

 

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) （1分）；

（2）正四面體（1分）；sp3（1分）；CCl4或SiCl4 （2分，其他合理答案也得分）；

（3）（2分）；

（4）在相同溫度下，Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，或相同溫度下，CuS 比ZnS更難溶。（2分，其他合理答案也得分）；

（5）低（1分），CuO晶格能比CuS大（1分，其他合理答案也得分）；

（6）（2分，其他合理答案均得分）；

（2分，其他合理答案均得分）。

【解析】

試題分析：（1）銅為29號元素，根據構造理論知Cu2＋基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)；（2）根據價層電子對互斥理論和雜化軌道理論知，SO42－的空間構型為正四面體；中心原子采用的軌道雜化方式是sp3；等電子體是價電子數目和原子數目相同的微粒，與SO42－互為等電子體的分子的化學式：CCl4或SiCl4；（3） [Cu(OH)4]2－的結構示意圖見答案；（4）在相同溫度下，Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)，或相同溫度下，CuS 比ZnS更難溶，沉淀易向更難溶的方向轉化；（5）CuS比CuO的熔點低，原因是CuO晶格能比CuS大；（6）根據ZnS的晶體結構知，1mol晶胞中含有4molZnS，故1mol晶胞的質量為（4×97）g，1mol晶胞的體積為540.0 3pm3×NA，密度為，根據立體幾何知識知a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為。

考點：考查物質結構與性質。