Question

海底熱液研究處于當今科研的前沿．海底熱液活動區(qū)域“黑煙囟”的周圍，存活有長管蟲、蠕蟲、蛤類、貽貝類等動植物，成了極佳的天然海底實驗室，且海底“黑煙囟”周圍常存在FeS、黃銅礦及鋅礦等礦物．

（1）從電負性角度分析，C、N和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為

 

，第一電離能大到小的順序為

 

．
（2）銅原子核外電子排布式為：

 

．
（3）FeS與NaCl均為離子晶體，晶胞結構相似，前者熔點為985°C，后者801°C，其原因是

 

．
（4）從“黑煙囟”形成的礦床中提取鎳，需將其轉化為四羰基合鎳（結構如圖2），則該絡合物的配位數(shù)為

 

．四羰基合鎳常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑．固態(tài)四羰基合鎳屬于

 

晶體．
（5）黃銅礦是最重要的銅礦，全世界

2

3

的銅是由它提煉的．如圖3為黃銅礦的晶胞．
試寫出黃銅礦的化學式

 

，黃銅礦的晶胞為直四棱柱形，若晶胞底面棱長為a cm，高為bcm，黃銅礦的摩爾質量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NAmol^-1，則黃銅礦晶體的密度

 

g/cm³．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,晶格能的應用

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）同一周期中，元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而增大，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增大，第一電離能也隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA、第VA元素大于相鄰元素的第一電離能；
（2）銅是29號元素，其核外有29個電子，根據(jù)構造原理書寫其核外電子排布式；
（3）離子晶體的熔點與晶格能成正比；
（4）根據(jù)圖片知其配位數(shù)是4，根據(jù)相似相溶原理判斷；
（5）利用均攤法確定其化學式，根據(jù)ρ=

m

V

計算．

解答： 解：（1）同一周期中，元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而增大，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增大，第一電離能也隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA、第VA元素大于相鄰元素的第一電離能，所以C、N和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為：O＞N＞C，第一電離能大到小的順序為N＞O＞C
，故答案為：O＞N＞C；N＞O＞C；
（2）銅是29號元素，其核外有29個電子，根據(jù)構造原理知其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（3）離子晶體的熔點與晶格能成正比，F(xiàn)eS與NaCl的熔點分別為985°C、801°C，其原因是FeS晶體的晶格能比NaCl晶體晶格能大，故答案為：FeS晶體的晶格能比NaCl晶體晶格能大；
（4）根據(jù)圖片知其配位數(shù)是4，根據(jù)相似相溶原理判斷，固態(tài)四羰基合鎳屬于分子晶體，故答案為：4；分子；
（5）該晶胞中，銅原子個數(shù)=8×

1

8

+4×

1

2

+1=4，鐵原子個數(shù)=6×

1

2

+4×

1

4

=4，硫原子個數(shù)=8，所以其化學式為CuFeS₂，ρ=

m

V

=

Mg/mol NA/mol ×4

a2bcm3

=

4M

a2bNA

g/cm³ ，
故答案為：CuFeS₂；

4M

a2bNA

．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及知識點較多，這些都是學習重點，難點是密度的計算，根據(jù)其基本公式分析解答，難度較大．