Question

【题目】将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液，先向试管里的溶液中滴加氨水，首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入乙醇溶剂，将析出深蓝色的晶体。

(1)溶液中呈天蓝色微粒的结构可用示意图表示为_______，1 mol该天蓝色微粒所含的σ键数目为________。

(2)加入乙醇的作用是__________。

(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，晶体中Cu2+与NH3之间的化学键称为_____，提供空轨道的微粒是_______，提供孤电子对的成键原子是_____，该晶体中配体分子的VSEPR模型为_______。

(5)下列说法正确的是_________

a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

b.氨气分子和水分子的空间构型不同，氨气分子的键角大于水分子的键角

c.氨气极易溶于水，是因为氨气分子和水分子之间形成2种不同的氢键

Answer 1

【答案】 12NA 降低溶剂的极性，减小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 配位键(或共价健) Cu2+ N 四面体形 bc

【解析】

CuSO4粉末溶于水得到[Cu(H2O)4]2+，水溶液显蓝色，根据其中含有的共价键、配位键数目确定化学键总数；向该溶液中加入氨水，首先形成Cu(OH)2蓝色沉淀，当氨水过量时，发生反应产生[Cu(NH3)4]2+深蓝色离子，再加入乙醇溶剂，可以使[Cu(NH3)4]2+形成[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀，从溶液中析出，析出深蓝色的晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，中心离子与配位体之间形成配位键，中心离子提供空轨道，配位体提供孤电子对；根据价层电子对互斥理论判断该晶体中配体分子NH3的VSEPR模型；元素的电负性越大，元素的非金属性就越强；根据氨分子与水分子的空间构型判断二者键角的大小；根据形成氢键的元素结合氨水的构成微粒分析判断。

(1) CuSO4粉末溶于水得到[Cu(H2O)4]2+，其结构可用示意图表示为：；在该微粒在含有4个配位体分子，每个配位体H2O分子中含有2个共价键，四个配位体分子与Cu2+之间形成了四个配位键，则1mol该天蓝色微粒所含的σ键数目为(2×4+4)NA=12NA；

(2)加入乙醇的作用是降低溶剂的极性，减小Cu(NH3)4SO4H2O的溶解度；

(3)蓝色Cu(OH)2沉淀被过量氨水溶解形成深蓝色溶液的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，在晶体中中心Cu2+中含有空轨道，配位体NH3的N原子上有孤电子对，则Cu2+与NH3分子的N原子之间的化学键称为配位键，提供空轨道的微粒是Cu2+，提供孤电子对的成键原子是N原子，该晶体中配体分子NH3的价层电子对数为3+1=4，所以VSEPR模型为四面体形；

(5) a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素含有Cu、N、O、H、S五种元素，元素的非金属性越大的元素的电负性也越大，在上述元素中，O元素的非金属性最强，所以其中电负性最大的是氧元素，a错误；

b.NH3分子是三角锥形，键角是107°18′；H2O分子是V形分子，键角是104.5°，二者的空间构型不同，氨气分子的键角大于水分子的键角，b正确；

c.氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成了N…H和O…H两种不同的氢键，c正确；

故合理选项是bc。