Question

5．銅（Cu）是重要金屬，銅的化合物在科學研究和工業生產中具有許多用途，如CuSO₄溶液常用作電解液、電鍍液等．請回答以下問題：
（1）向CuSO₄濃溶液中滴入濃氨水，直至產生的沉淀恰好溶解，可得到深藍色的透明溶液．再向其中加入適量乙醇，可析出深藍色的Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體．
①沉淀溶解的離子方程式為Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．
②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的立體構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的立體構型為平面正方形（用文字表述），其中N原子的雜化軌道類型是sp³．
（2）金（Au）與銅為同族元素，銅與金可形成具有儲氫功能的合金．
①合金中，原子間的作用力是金屬鍵．已知Au為第六周期元素，則基態Au原子的價電子排布式為5d¹⁰6s¹．
②該儲氫合金為立方最密堆積結構，晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于頂點，儲氫時，H原子進入由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中，則該晶體儲氫后的化學式為H₈AuCu₃．

Answer 1

分析 （1）①向硫酸銅中加入氨水，得到的是氫氧化銅沉淀，氫氧化銅與氨水繼續反應生成配合物；
②依據[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，即鄰邊結構和對角線結構回答即可；N的價層電子對為4；
（2）①依據金屬晶體類型判斷化學鍵，依據Au的位置確定價電子排布；
②依據題意分別計算即可得出結果．

解答 解：（1）①向硫酸銅中加入氨水，得到的是氫氧化銅沉淀，氫氧化銅與氨水繼續反應生成配合物，反應的離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
②由于[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的立體構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，類比甲烷為正四面體結構，其二氯代物只有一種，那么[Cu（NH₃）₄]²⁺的立體構型為平面正方形，即存在鄰邊二氯取代物和對角線二氯取代物；N原子結合3個氫，余下一個空軌道，故其雜化方式為sp³，
故答案為：平面正方形；sp³；
（2）①金屬晶體或者是合金中存在的化學鍵類型是金屬鍵；Au位于第六周期，第ⅠB副族，故其價電子排布式為：5d¹⁰6s¹，故答案為；金屬鍵；5d¹⁰6s¹；
②因為該儲氫合金為立方最密堆積結構，晶胞中Cu原子位于面心，其個數為6×$\frac{1}{2}$=3、Au原子位于頂點，其個數為：8×$\frac{1}{8}$=1，儲氫時，H原子進入由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中，其個數為8，則該晶體儲氫后的化學式為H₈AuCu₃，故答案為：H₈AuCu₃．

點評 本題主要考查的是離子反應方程式的書寫、雜化類型的判定、價電子排布、晶胞的計算，屬于綜合題，有一定難度，需要扎實的基礎知識和靈活運用知識的能力．