Question

【题目】1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如图，其中配位键和氢键均釆用虚线表示。

(1)写出与Cu在同一周期且未成对电子数最多的基态原子的电子排布式：______ ，S原子的价层电子排布图______________。

(2)写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式______________(必须将配位键表示出来)。

(3)向胆矾溶液中滴加氨水至过量，最终得到深蓝色的透明溶液，再加入乙醇后析出深蓝色晶体，写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式__________。比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H-N-H 中键角的大小：NH3______[Cu(NH3)4]2+(填“＞” “＜” 或“=”)。

(4)已知H2O2的结构如图：

H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′，估计它难溶于CS2，简要说明原因__________________________。

(5)Co3+形成的化合物[Co(NH3)5N3]SO4中Co的配位数为_____。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 Cu(OH)2+4NH3 ·H2O＝[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O < 因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中 6

【解析】

（1）Cu的原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；S的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p3；

（2）胆矾晶体中铜离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铜离子与水分子之间形成配位键；

（3）向胆矾溶液中滴加氨水，硫酸铜与氨水反应生成强氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水生成含有深蓝色铜氨络离子的透明溶液；因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，导致H-N-H键角增大；

（4）相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂；

（5）由化合物的化学式为[Co(NH3)5N3]SO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，[Co(NH3)5N3]2+为内界，内界中Co3+为中心离子，NH3和N3—为配体。

（1）Cu的原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；S的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p3，价层电子排布图为，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；；

（2）胆矾晶体中铜离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子配体数为4．水合铜离子的结构简式为，故答案为：；

（3）向胆矾溶液中滴加氨水，硫酸铜与氨水反应生成强氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀溶于过量的氨水生成含有深蓝色铜氨络离子的透明溶液，反应的离子方程式为：Cu（OH）2+4NH3H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；因为NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后，N-H成键电子对受到的排斥力减小，导致H-N-H键角增大，故答案为：Cu（OH）2+4NH3H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；<；

（4）相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，由图可知双氧水是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子，CS2是非极性分子，依据相似相溶的原理可知，H2O2难溶于CS2，故答案为：因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律，H2O2难溶于CS2中；

（5）由化合物的化学式为[Co(NH3)5N3]SO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，[Co(NH3)5N3]2+为内界，内界中Co3+为中心离子，NH3和N3—为配体，配位数为6，故答案为：6。