考點:原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,“等電子原理”的應(yīng)用,晶體熔沸點的比較,晶胞的計算
專題:原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)根據(jù)元素符號,判斷元素原子的核外電子數(shù),再根據(jù)核外電子排布規(guī)律來寫;
(2)計算S原子的價電子對數(shù)進(jìn)行判斷;具有相同原子數(shù)和價電子數(shù)的微�;シQ為等電子體;
(3)[Cu(OH)
4]
2-中與Cu
2+與4個OH
-形成配位鍵;
(4)根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化原理分析;
(5)離子晶體中離子半徑越小,離子所帶電荷越多,離子鍵越強,晶格能越大,熔點越高;
(6)利用均攤法計算晶胞中含有的硫原子和鋅原子,根據(jù)ρ=
計算密度;每個黑色小球連接4個白色小球,構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu),白球和黑球之間的夾角為109°28′,兩個白球之間的距離=270
pm,根據(jù)余弦定理計算白球和黑球之間的距離.
解答:
解:(1)Cu元素為29號元素,原子核外有29個電子,所以核外電子排布式為:1s
22s
22p
63s
23p
63d
104s
1,Cu
2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s
22s
22p
63s
23p
63d
9,
故答案為:1s
22s
22p
63s
23p
63d
9;
(2)SO
42-的價電子對數(shù)=
=4,形成四條雜化軌道,S原子的雜化方式為sp
3,形成四面體結(jié)構(gòu),價電子對數(shù)=孤電子對數(shù)+配位原子數(shù),可知孤電子對數(shù)為0,所以為正四面體結(jié)構(gòu);具有相同原子數(shù)和價電子數(shù)的微粒互稱為等電子體,所以與SO
42-互為等電子體的微粒有SiCl
4等;
故答案為:正四面體;sp
3;SiCl
4;
(3))[Cu(OH)
4]
2-中與Cu
2+與4個OH
-形成配位鍵,可表示為

,
故答案為:

;
(4)由沉淀轉(zhuǎn)化原理可知溶度積大的沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀容易實現(xiàn),在相同溫度下,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以ZnS能轉(zhuǎn)化為CuS;
故答案為:在相同溫度下,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS);
(5)離子晶體中離子半徑越小,離子所帶電荷越多,離子鍵越強,晶格能越大,熔點越高,CuS與CuO中O
2-比S
2-半徑小,所以CuO的熔點比CuS高;
故答案為:低;CuO晶格能比CuS大;
(6)黑球全部在晶胞內(nèi)部,該晶胞中含有黑球個數(shù)是4,白球個數(shù)=
×8+
×6=4,ρ=
=
4×(65+32)g/mol | 6.02×1023mol-1 |
|
(540×10-10cm)3 |
=4.1g/(cm)
3,
每個黑色小球連接4個白色小球,構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu),白球和黑球之間的夾角為109°28′,兩個白球之間的距離=270
pm,設(shè)S
2-離子與Zn
2+離子之間的距離為x,2x
2-2x
2cos109°28′=(270
)
2,x=
=
pm;
故答案為:4.1g/(cm)
3;
.
點評:本題考查了核外電子的排布、分子的空間構(gòu)型、配位鍵、晶胞的計算等知識點,難度較大,會利用均攤法計算晶胞中含有的離子,注意運用余弦定理計算硫離子和鋅離子之間的距離,為難點.