题目内容
【题目】铜(Cu)是重要金属,铜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)向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4H2O晶体。
①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。
②[Cu(NH3)4]2+具有对称的立体构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的立体构型为_________________(用文字表述),其中N原子的杂化轨道类型是________。
(2)金(Au)与铜为同族元素,铜与金可形成具有储氢功能的合金。
①合金中,原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素,则基态Au原子的价电子排布式为________。
②该储氢合金为立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点,储氢时,H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则该晶体储氢后的化学式为_______________。
【答案】(1)①Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;②平面正方形或平面四边形; sp3杂化;
(2)①金属键; 5d106s1;②H8AuCu3
【解析】
试题分析:(1)①向硫酸铜中加入浓氨水产生的沉淀是氢氧化铜沉淀,氢氧化铜与浓氨水继续反应生成四氨合铜离子而使沉淀溶解,沉淀溶解反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
②根据题意[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,若[Cu(NH3)4]2+是正四面体型,则被两个Cl-取代后的产物只有1种,所以[Cu(NH3)4]2+不是正四面体型,而是平面正方形;其中N的杂化类型就是氨气分子中N的杂化类型是sp3杂化;
(2)①合金中,金属原子之间的作用力是金属键;Au与Cu同族,是第六周期元素,所以Au的价电子排布式与Cu相似,为5d106s1;
②该储氢合金为立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点,所以该晶胞中Cu的个数是6×1/2=3,Au的个数是8×1/8=1,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,所以化学式为H8AuCu3。