Question

5．水是生命之源，它与我们的生活密切相关．在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂．
（1）写出与H₂O分子互为等电子体的一种阴离子的化学式为NH₂^-．
（2）水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢原子（H₃O⁺）．下列对上述过程的描述不合理的是A
A．氧原子的杂化类型发生了改变
B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变
D．微粒中的键角发生了改变
（3）向CuSO₄溶液中滴加氨水，先产生蓝色沉淀，然后沉淀溶解，溶液呈深蓝色．请写出生成配合离子的离子方程式：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子是等电子体；
（2）A．根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，水中氧的杂化为sp³，H₃O⁺中氧的杂化为sp³；
B．水分子为V型，H₃O⁺为三角锥型；
C．分子和离子的化学性质不同；
D．根据微粒的空间构型判断；
（3）硫酸铜和氨水反应生成铵根离子和氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀可以溶于过量的氨水中，氢氧化铜和氨水继续反应生成铜氨络合物．

解答 解：（1）H₂O有3个原子8个价电子，根据等电子体原理可知，与水互为等电子体的阴离子为NH₂^-，
故答案为：NH₂^-；
（2）A．水分子中O原子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×1）=4，所以采用sp³杂化，H₃O⁺中氧原子价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$×（6-1-3×1）=4，杂化为sp³，则氧原子的杂化类型没有改变，故A错误；
B．水分子中O原子含有2个孤电子对，所以O原子采用sp³杂化，其空间构型为V形结构；H₃O⁺为三角锥型，则微粒的形状发生了改变，故B正确；
C．H₂O为中性分子，H₃O⁺为酸性的阳离子，微粒的化学性质发生了改变，故C正确；
D．水分子为V型，H₃O⁺为三角锥型，微粒中的键角发生了改变，故D正确；
故答案为：A；
（3）向CuSO₄的水溶液中逐滴加入氨水，离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2H₂O，生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜和氨水继续反应生成铜氨络合物，离子方程式为Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

点评 本题考查物质结构与性质，明确等电子体的概念、杂化轨道理论的应用、空间构型、配位键等知识即可解答，题目难度中等，侧重于基础知识的综合应用的考查．