Question

11．往硫酸铜水溶液中加入氨水，首先生成难溶物，继续加氨水，难溶物溶解，而且所得溶液的颜色比原来明显加深，得到了一种含²⁺的溶液，此离子的立体结构如图所示（4个NH₃与Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O轴线垂直）．请回答以下问题：
（1）硫酸铜水溶液加氨水的变化过程，用离子方程式表示为Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O
①生成浅蓝色沉淀：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
②生成深蓝色溶液：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O．
（2）此深蓝色的离子属于配离子．其中Cu²⁺与H₂O和NH₃形成的是配位键，请在图中表示此化学键．
（3）此深蓝色离子的空间结构呈八面体形．

Answer 1

分析 （1）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，注意根据离子的立体结构可知生成[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺离子；
（2）配合物中，配位体提供孤电子对，中心原子提供空轨道形成配位键，[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺中，Cu²⁺提供空轨道，N、O原子提供孤对电子，据此标出化学键；
（3）4个NH₃与Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O轴线垂直，每个分子周围紧邻的分子相连接而成的空间几何体为正八面体．

解答 解：（1）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，离子方程式为：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，生成浅蓝色沉淀，继续滴加氨水，氨水和浅蓝色氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，根据离子的立体结构可知生成[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺离子，所以发生的离子反应为：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O，生成深蓝色溶液，
故答案为：①Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺②Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O；
（2）硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应，Cu²⁺提供空轨道，N原子提供孤对电子，生成络合物而使溶液澄清，[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺为配离子，Cu²⁺提供空轨道，N、O原子提供孤对电子，则以配位键结合，此化学键可表示为：，
故答案为：配离子；配位；；

（3）[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺为配离子，4个NH₃与Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O轴线垂直，铜离子的配位数是6，将6个分子连接后所围成的空间几何构型正八面体，
故答案为：八面体．

点评 本题考查了配合物、配位键的形成等性质，题目难度中等，明确形成配合物的条件是：有提供空轨道的中心原子，有提供孤电子对的配位体．注意配位键属于共价键，注意铜离子的化学性质．