题目内容

(13分)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_______________。

 

(1)①Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

②减小溶剂的极性,降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度;

③平面正方形;sp3杂化;

(2)①金属键;5d106s1;79

②H8AuCu3。

【解析】

试题分析:(1)①向硫酸铜中加入浓氨水产生的沉淀是氢氧化铜沉淀,氢氧化铜与浓氨水继续反应生成四氨合铜离子而使沉淀溶解,沉淀溶解反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

②加入乙醇的目的是减小溶剂的极性,降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度,使Cu(NH3)4SO4?H2O析出;

③根据题意[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,若[Cu(NH3)4]2+是正四面体型,则被两个Cl-取代后的产物只有1种,所以[Cu(NH3)4]2+不是正四面体型,而是平面正方形;其中N的杂化类型就是氨气分子中N的杂化类型是sp3杂化;

(2)①合金中,金属原子之间的作用力是金属键;Au与Cu同族,是第六周期元素,所以Au的价电子排布式与Cu相似,为5d106s1;第六周期包括了镧系元素,所以Au的原子序数是79;

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,所以该晶胞中Cu的个数是6×1/2=3,Au的个数是8×1/8=1,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则H原子应位于晶胞内部,则应含有8个H,所以化学式为H8AuCu3。

考点:考查杂化轨道理论和立体构型的判断,元素的核外电子排布式的书写,晶胞计算

 

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