Question

【题目】黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的主要矿物，在野外很容易被误会为黄金，因此被称为愚人金。回答下列问题：

（1）处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道上，该激发态S原子的核外电子排布式为__。同族元素的氢化物中，H2O比H2Te沸点高的原因是__。

（2）检验Fe2+的试剂有多种，其中之一是铁氰化钾（K3[Fe(CN)6])，又称赤血盐。

①在配合物K3[Fe(CN)6]中，易提供孤电子对的成键原子是__（填元素名称），含有12molσ键的K3[Fe(CN)6]的物质的量为__mol。

②赤血盐中C原子的杂化方式为__；C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排序为___；写出与CN-互为等电子体的一种化合物的化学式__。

③Fe、Na、K的晶胞结构相同，但钠的熔点比钾更高，原因是___。

（3）CuFeS2的晶胞结构如图所示。已知：晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm。则CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与__个S原子相连，晶体密度ρ=__g·cm-3（列出计算表达式）。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s13p5 H2O分子之间存在氢键 碳 1 sp N>O>C CO Na的半径小，形成的金属键键能大，熔点高 4

【解析】

分子间若存在氢键，则分子的沸点较高。在配合物K3[Fe(CN)6]中，中心原子为Fe3+，CN-为配体提供孤对电子，一个叁键中含有一个σ键。根据CuFeS2的晶胞结构图可知，每个铜原子与4个硫原子相连，铜原子位于晶胞的顶点、面和体内，硫原子全部位于体内，铁原子位于和棱上。

（1）基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道上，则该激发态的S原子核外排布式为1s22s22p63s13p5；因为H2O分子之间存在氢键，而H2Te分子之间只有分子间作用力，因此H2O的沸点比H2Te的沸点最高。

（2）①在配合物K3[Fe(CN)6]中，中心原子为Fe3+，CN-为配体，存在6个配位键，易提供孤电子对的成键原子是C，C与N之间为叁键，其中一个键为σ键，故1个K3[Fe(CN)6]中含有12个含有σ键，则含有12molσ键的K3[Fe(CN)6]的物质的量为1mol。

②赤血盐的CN-中C原子价层电子对个数=1+（4+1-1×3）=2，所以采取sp杂化；C、N、O三种元素的第一电离能随核电荷数递增呈增大趋势，但因N的2p轨道为半充满结构，不易失去电子，因此C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排序为N>O>C；CN中有两个原子，电子数为14，其互为等电子体的化合物的化学式为CO。

③Fe、Na、K的晶胞结构相同，但钠的熔点比钾更高，是因为Na的半径小，形成的金属键键能大，熔点高。

（3）根据CuFeS2的晶胞结构图可知，每个铜原子与4个硫原子相连；该晶胞中铜原子的个数为，铁原子的个数为，硫原子的个数为8，因此化学式为CuFeS2，晶体密度ρ==