Question

5．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Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．
②[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⁺的立体构型为平面正方形（用文字表述），其中N原子的杂化轨道类型是sp³．
（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，原子间的作用力是金属键．已知Au为第六周期元素，则基态Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹．
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H₈AuCu₃．

Answer 1

分析 （1）①向硫酸铜中加入氨水，得到的是氢氧化铜沉淀，氢氧化铜与氨水继续反应生成配合物；
②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；N的价层电子对为4；
（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；
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，氢氧化铜与氨水继续反应生成配合物，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[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；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：平面正方形；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；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；金属键；5d¹⁰6s¹；
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×$\frac{1}{2}$=3、Au原子位于顶点，其个数为：8×$\frac{1}{8}$=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、价电子排布、晶胞的计算，属于综合题，有一定难度，需要扎实的基础知识和灵活运用知识的能力．