Question

14．1967年舒爾滋提出金屬互化物的概念，其定義為固相金屬間化合物擁有兩種或兩種以上的金屬元素，如Cu₉Al₄、Cu₅Zn₈等．回答下列問題：

（1）某種金屬互化物具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，該金屬互化物屬于晶體 （填“晶體”或“非晶體”）．
（2）基態(tài)銅原子有1個(gè)未成對(duì)電子，二價(jià)銅離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，在CuS0₄溶液中滴入過量氨水，形成深藍(lán)色溶液的溶質(zhì)的化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]S0₄．
（3）銅能與類鹵素（SCN）₂反應(yīng)生成Cu（SCN）₂，1mol（SCN）₂分子中含有π鍵的數(shù)目為5N_A；類鹵素（SCN）₂對(duì)應(yīng)的酸有兩種，理論上有硫氰酸（H-S-C≡N）和異硫氰酸（H-N═C═S），其中沸點(diǎn)較高的是異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能（填化學(xué)名稱）
（4）ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，在ZnS晶胞中，S^2-的配位數(shù)為4．
（5）銅與金形成的金屬互化物結(jié)構(gòu)如圖2，其晶胞邊長(zhǎng)為a nm，該金屬互化物的密度為$\frac{389}{{N}_{A}•{a}^{3}×1{0}^{-21}}$（用含“a、NA 的代數(shù)式表示）g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)晶體和非晶體中微粒的排列特點(diǎn)分析；
（2）Cu為29號(hào)元素，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；銅離子與氨氣形成配合離子[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（3）（SCN）₂分子結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N，1個(gè)N≡C鍵中有1個(gè)θ鍵，其余兩個(gè)為π鍵；分子間有氫鍵的能使物質(zhì)熔沸點(diǎn)升高；
（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可求S^2-的配位數(shù)；
（5）根據(jù)均攤法計(jì)算出晶胞中Cu、Au原子數(shù)，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算密度．

解答 解：（1）晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對(duì)無(wú)序，無(wú)自范性，
故答案為：晶體；
（2）Cu為29號(hào)元素，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，可以看出只有4S軌道上的電子未成對(duì)，二價(jià)銅離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，在CuS0₄溶液 中滴入過量氨水，形成配合物為[Cu（NH₃）₄]²⁺，則深藍(lán)色溶液的溶質(zhì)的化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]S0₄，
故答案為：1；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；[Cu（NH₃）₄]S0₄；
（3）（SCN）₂分子結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N，1個(gè)N≡C鍵中有1個(gè)θ鍵，其余兩個(gè)為π鍵，1mol（SCN）₂分子中含有θ鍵的數(shù)目為5N_A，異硫氰酸（H-N=C=S）分子中N原子上連接有H原子，分子間能形成氫鍵，故沸點(diǎn)高，
故答案為：5N_A；異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能；
（4）根據(jù)圖1，距離S^2-最近的鋅離子有4個(gè)，即S^2-的配位數(shù)為4，
故答案為：4；
（5）Cu原子位于晶胞面心，數(shù)目為6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子為晶胞頂點(diǎn)，數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，晶胞體積V=（a×10^-7）3，
則密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{64×3+197}{{N}_{A}}}{{a}^{3}×1{0}^{-21}}$=$\frac{389}{{N}_{A}•{a}^{3}×1{0}^{-21}}$g•cm^-3，
故答案為：$\frac{389}{{N}_{A}•{a}^{3}×1{0}^{-21}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶體結(jié)構(gòu)、核外電子排布、配合物以及晶胞的計(jì)算等知識(shí)，重在考查學(xué)習(xí)獲知題給信息的能力和解決問題的能力，難度中等．