Question

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）₄SO₄?H₂O晶体．
①沉淀溶解的离子方程式为

 

．
②乙醇的作用是

 

．
③[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

 

，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

 

，Au的原子序数为

 

．
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

 

．

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,配合物的成键情况,晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构,元素及其化合物

分析：（1）①依据银铵溶液的制取原理书写氢氧化铜溶剂的离子方程式即可；
②乙醇与水以任意比混溶，利用的是乙醇可以降低溶剂的极性；
③依据[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，即邻边结构和对角线结构回答即可；
（2）①依据金属晶体类型判断化学键，依据Au的位置确定价电子排布以及原子序数；
②依据题意分别计算即可得出结果．

解答： 解：（1）①向硫酸铜中加入氨水，得到的是氢氧化铜沉淀，故溶解氢氧化铜的原理与制取银铵溶液相似，故反应的离子方程式为：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，故答案为：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
②由于乙醇能与水以任意比例混溶，故加入乙醇可以减小溶剂的极性，降低离子化合物Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度，故答案为：减小溶剂的极性，降低离子化合物Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度；
③由于[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，类比甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，那么[Cu（NH₃）₄]²⁺的立体构型为平面正方形，即存在邻边二氯取代物和对角线二氯取代物，故答案为：平面正方形；N原子结合3个氢，余下一个空轨道，故其杂化方式为sp³，故答案为；sp³；
（2）①金属晶体或者是合金中存在的化学键类型是金属键，故答案为金属键；Au位于第六周期，第ⅠB副族，故其价电子排布式为：5d¹⁰6s¹，故答案为；5d¹⁰6s¹；由此推断其原子序数是79，故答案为：79；
②因为该储氢合金为立方最密堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，其个数为6×

1

2

=3、Au原子位于顶点，其个数为：8×

1

8

=1，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，其个数为8，则该晶体储氢后的化学式为H₈AuCu₃，故答案为：H₈AuCu₃．

点评：本题主要考查的是离子反应方程式的书写、杂化类型的判定、原子序数的推断等，属于综合题，有一定难度．