Question

（2011?海南）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO₄溶液常用作电解液、电镀液等．请回答以下问题：
（1）CuSO₄可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为

Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
（2）CuSO₄粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是

无水是白色，吸水后是蓝色

；
（3）SO

2- 4

的立体构型是

正四面体结构

，其中S原子的杂化轨道类型是

SP³

；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为

6s¹

；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为

3：1

；该晶体中，原子之间的作用力是

金属键键合力

；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为

Cu₃AuH₈

．

Answer 1

分析：（1）Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和硫酸铜；
（2）水和硫酸铜粉末形成蓝色CuSO₄?5H₂O晶体；
（3）根据价层电子对互斥模型判断；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，以此判断电子排布式，利用均摊法计算晶胞；
（5）CaF₂的结构如图，利用均摊法计算．

解答：解：（1）Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和硫酸铜，
反应的方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）水和硫酸铜粉末形成蓝色CuSO₄?5H₂O晶体，而硫酸铜粉末为白色，故答案为：无水是白色，吸水后是蓝色；
（3）硫酸根中心原子的价层电子对为：孤对电子数

6+2-2×4

2

=0，成键电子对数4，所以为正四面体结构，中心原子为sp³杂化；
故答案为：正四面体结构；SP³；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则最外层电子排布式为6s¹，在晶胞中Cu原子处于面心，N（Cu）=6×

1

2

=3，Au原子处于顶点位置，N（Au）=8×

1

8

=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键键合力，
故答案为：6s¹；3：1；金属键键合力；
（5）CaF₂的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu₃AuH₈，
故答案为：Cu₃AuH₈．

点评：本题侧重于考查非极性分子的判断、硫酸铜的制备方程式、水的检验方法、杂化轨道理论和立体构型、元素周期律的应用、元素的核外电子排布式等知识，题目难度中等，答题时注意根据信息得出合理推论．