Question

【題目】用黃銅礦(主要成分是CuFeS2)生產(chǎn)粗銅的反應(yīng)原理如下：

(1)已知在反應(yīng)①、②中均生成相同的氣體分子，該氣體具有漂白性。請(qǐng)分別寫出反應(yīng)①、②的化學(xué)方程式是___________________、__________________。

(2)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為________，硫、氧元素相比，第一電離能較大的是________。

(3)反應(yīng)①和②生成的氣體分子的中心原子的雜化類型是________，分子的空間構(gòu)型是________。

(4)某學(xué)生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實(shí)驗(yàn)，CuSO4溶液中加氨水生成藍(lán)色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深藍(lán)色透明溶液，最后向該溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體，請(qǐng)解釋加入乙醇后析出晶體的原因_______________。

Answer 1

【答案】2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ 1s22s22p63s23d104s1或[Ar]3d104s1 氧 sp2 V型 乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質(zhì)的溶解度

【解析】

(1)由題給信息知反應(yīng)①是Cu2S和O2反應(yīng)生成Cu2O的反應(yīng)，由于Cu元素的化合價(jià)不變，O元素的化合價(jià)降低，則S元素的化合價(jià)一定升高，結(jié)合所學(xué)知識(shí)知道生成的物質(zhì)為SO2；反應(yīng)②是Cu2O和Cu2S反應(yīng)生成Cu的反應(yīng)，Cu元素的化合價(jià)降低，元素S的化合價(jià)升高生成SO2，根據(jù)電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式即可；

(2)Cu是29號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫銅的基態(tài)原子價(jià)電子排布式；

同一主族的元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大；

(3)由(1)分析知反應(yīng)①②生成的相同氣體分子是SO2，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)及含有的孤電子對(duì)判斷其空間構(gòu)型、中心原子的雜化方式；

(4)[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后會(huì)析出藍(lán)色晶體[Cu(NH3)4]SO4。

(1)由題給信息知反應(yīng)①是Cu2S和O2反應(yīng)生成Cu2O的反應(yīng)，由于Cu元素的化合價(jià)不變，O元素的化合價(jià)降低，則S元素的化合價(jià)一定升高，結(jié)合所學(xué)知識(shí)知道生成的物質(zhì)為SO2；反應(yīng)②是Cu2O和Cu2S反應(yīng)生成Cu的反應(yīng)，Cu元素的化合價(jià)降低，元素S的化合價(jià)升高生成SO2，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是：2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2；2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑；

(2)Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理可得基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或?qū)憺?/span>[Ar]3d104s1；同一主族的元素，元素的非金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越大。由于元素的非金屬性O>S，所以第一電離能較大的是氧；

(3)由(1)分析知反應(yīng)①②生成的相同氣體分子是SO2，SO2中中心S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：2+=3，且S原子上含有一對(duì)孤電子對(duì)，所以SO2分子的空間構(gòu)型是V型、中心原子的雜化方式為sp2雜化；

(4)向CuSO4溶液中加氨水生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀和(NH4)2SO4，再向其中加入過(guò)量氨水，Cu(OH)2與一水合氨反應(yīng)產(chǎn)生[Cu(NH3)4]2+，使沉淀溶解，得到深藍(lán)色透明溶液，最后向該溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體，這是由于[Cu(NH3)4]SO4·H2O是離子化合物，水是由極性分子構(gòu)成的溶劑，而乙醇分子的極性相對(duì)水來(lái)說(shuō)較小，從而減小溶質(zhì)的溶解度，因此在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，則會(huì)析出深藍(lán)色的晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。