Question

3．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2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂、2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂．
（2）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為3d¹⁰4s¹，硫、氧元素相比，第一電離能較大的是氧．
（3）C、Si為同一主族的元素，CO₂和SiO₂化學(xué)式相似，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同．CO₂中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO₂中Si與O原子間不形成上述π鍵．從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述π鍵Si原子比C原子半徑大，Si、O原子間距離較大，P-P軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵．

Answer 1

分析 （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)為二氧化硫．化學(xué)方程式為同理，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)升高生成二氧化硫，知道了反應(yīng)物和生成物，配平化學(xué)方程式即可；
（2）Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，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；同主族元素第一電離能自上而下逐漸減�。�
（3）Si原子比C原子半徑大，Si、O原子間距離較大．

解答 解：（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)為二氧化硫．化學(xué)方程式為2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂；
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)升高生成二氧化硫，化學(xué)方程式為2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂，
故答案為：2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂；2Cu₂O+Cu₂S═6Cu+SO₂；
（2）Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，銅的基態(tài)原子價(jià)電子電子排布式3d¹⁰4s¹，同主族元素第一電離能自上而下逐漸減小，所以第一電離能較大的是氧；
故答案為：3d¹⁰4s¹；氧；
（3）CO₂中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO₂中Si與O原子間不形成上述π鍵，是因Si原子比C原子半徑大，Si、O原子間距離較大，P-P軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵，故答案為：Si原子比C原子半徑大，Si、O原子間距離較大，P-P軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)方程式的書寫、核外電子排布的內(nèi)容，綜合性較強(qiáng)，難度中等，氧化還原反應(yīng)應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的升降總數(shù)相等進(jìn)行配平解答．