Question

1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu₉Al₄、Cu₅Zn₈等．回答下列问题：
（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于

 

（填“晶 体”或“非晶体”）．
（2）基态铜原子有

 

个未成对电子，二价铜离子的电子排布式为

 

，在CuS0₄溶液 中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为

 

．
（3）铜能与类卤素（SCN）₂反应生成Cu（SCN）₂，1mol（SCN）₂分子中含有．键的数目为

 

；类卤素（SCN）₂对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H-S-C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H-N=C=S）的沸点，其原因是

 

．
（4）ZnS的晶胞结构如图1所示，在ZnS晶胞中，S^2-的配位数为

 

．
（5）铜与金形成的金属互化物结构如图2，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为

 

（用含“a、N_A 的代数式表示）g?cm^-3．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）根据晶体和非晶体中微粒的排列特点分析；
（2）Cu为29号元素，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；配合离子[Cu（NH₃）₄]²⁺为深蓝色；
（3）（SCN）₂分子结构式为N≡C-S-S-C≡N，1个N≡C键中有1个θ键，其余两个为π键；分子间有氢键的能使物质熔沸点升高；
（4）根据晶胞的结构图可求S^2-的配位数；
（5）根据均摊法计算出晶胞中Cu、Au原子数，根据ρ=

m

V

计算密度．

解答： 解：（1）晶体中粒子在三维空间里呈周期性有序排列，有自范性；而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，故答案为：晶体；
（2）Cu为29号元素，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，可以看出只有4S轨道上的电子未成对，二价铜离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，在CuS0₄溶液 中滴入过量氨水，形成配合物为[Cu（NH₃）₄]²⁺，为深蓝色，故答案为：1；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；深蓝色；
（3）（SCN）₂分子结构式为N≡C-S-S-C≡N，1个N≡C键中有1个θ键，其余两个为π键，1mol（SCN）₂分子中含有θ键的数目为5N_A，异硫氰酸（H-N=C=S）分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高，故答案为：5N_A；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能；
（4）根据图1，距离S^2-最近的锌离子有4个，即S^2-的配位数为4，故答案为：4；
（5）Cu原子位于晶胞面心，数目为6×

1

2

=3，Au原子为晶胞顶点，数目为8×

1

8

=1，晶胞体积V=（a×10^-7）3，密度ρ=

m

V

=

64×3+197 NA

a3×10-21

=

389

NA?a3×10-21

g?cm^-3，故答案为：

389

NA?a3×10-21

．

点评：本题考查了晶体结构、核外电子排布、配合物以及晶胞的计算等知识，重在考查学习获知题给信息的能力和解决问题的能力，难度中等．