Question

6．（1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，形成难溶物的原因是（请用离子方程式表示）Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺．继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入乙醇，现象是有蓝色晶体生成．已知深蓝色物质是[Cu（NH₃）₄]²⁺，其结构可用示意图表示为．
（2）在BF₃分子中，F-B-F的键角是120°．可溶于苯中，原因是BF₃和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体结构为正四面体；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键类型为极性共价键或共价键，层间作用力为分子间作用力或范德瓦耳斯力；
（4）立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子，立方氮化硼的密度是$\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$g•cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）．

Answer 1

分析 （1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，生成氢氧化铜沉淀，再加氨水可形成铜氨配合离子，沉淀溶解，若加入乙醇，乙醇能降低[Cu（NH₃）₄]SO₄的溶解度；铜离子与配体氨分子形成配位键，据此写出其结构；
（2）在BF₃分子中，B原子最外层价电子数对为$\frac{3+3}{2}$=3，所以B原子按sp2方式杂化，据此判断键角，根据相似相溶原理分析溶解性，BF₃与F^-通过配位键形成BF₄^-；
（3）石墨结构中层内碳原子之间以共价键作用，层间为分子间作用为，据此答题；
（4）根据金刚石的晶胞结构利用均摊法判断晶胞中原子数目，根据$ρ=\frac{m}{V}$ 计算密度．

解答 解：（1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，生成氢氧化铜沉淀，反应的离子方程式为Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺，再加氨水可形成铜氨配合离子，沉淀溶解，若加入乙醇，乙醇能降低[Cu（NH₃）₄]SO₄的溶解度，溶液中有蓝色晶体生成；铜离子与配体氨分子形成配位键，其结构为，
故答案为：Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺；有蓝色晶体生成；；
（2）在BF₃分子中，B原子最外层价电子数对为$\frac{3+3}{2}$=3，所以B原子按sp2方式杂化，所以F-B-F的键角是120°，BF₃和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理，BF₃可溶于苯中，BF₃与F^-通过配位键形成BF₄^-，其结构与铵根离子相似，所以其立体结构为正四面体，
故答案为：120°；BF₃和苯都是非极性分子，根据相似相溶原理；正四面体；
（3）石墨结构中层内碳原子之间以共价键作用，层间为分子间作用为，所以六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键类型为极性共价键或共价键，层间作用力为分子间作用力，
故答案为：极性共价键或共价键；分子间作用力；
（4）金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子．一个晶胞中的质量为$\frac{25g}{{N}_{A}}$，一个立方氮化硼晶胞的体积是（361.5pm）³，因此立方氮化硼的密度是   $\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$g•pm^-3，

故答案为：4；4；   $\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$．

点评 本题考查较为全面，涉及到配合物的结构、配合物的形成以及有关晶体的计算，但解题具有较强的方法性和规律性，学习中注意基础知识和规律的应用，中等难度．