Question

5．銅（Cu）是一種重要的常見金屬，現(xiàn)代電子器件的電路離不開它，Cu的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，如CuSO₄溶液常用作電解液、電鍍液等．請(qǐng)回答下列問題：
（1）向CuSO₄溶液里逐滴加入氨水，首先生成藍(lán)色難溶物，然后得到深藍(lán)色溶液．由藍(lán)色難溶物得到深藍(lán)色溶液的離子方程式為Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；寫出該深藍(lán)色離子能反映出特殊共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；
（2）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族．一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心、Au原子處于頂角位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1；該晶體中，原子之間的作用力是金屬鍵；
（3）上述晶體具有儲(chǔ)氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的最簡(jiǎn)化學(xué)式應(yīng)為Cu₃AuH₈．

Answer 1

分析 （1）硫酸銅先和氨水反應(yīng)生成氫氧化銅，氫氧化銅和氨水反應(yīng)生成絡(luò)合物，根據(jù)反應(yīng)寫出離子反應(yīng)方程式；[Cu（NH₃）₄]²⁺中形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱的空間構(gòu)型；
（2）利用均攤法計(jì)算兩種金屬原子個(gè)數(shù)之比；金屬晶體中原子間通過金屬鍵結(jié)合；
（3）H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，每個(gè)氫原子連接3個(gè)銅原子一個(gè)金原子，由于Au原子位于頂點(diǎn)，則8個(gè)Au原子連接8個(gè)氫原子．

解答 解：（1）氨水和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，當(dāng)氨水過量時(shí)，氨水和氫氧化銅反應(yīng)生成可溶性的銅氨絡(luò)合物，則由藍(lán)色難溶物得到深藍(lán)色溶液的離子方程式為Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；[Cu（NH₃）₄]²⁺中形成4個(gè)配位鍵，具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：；
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；；
（2）在晶胞中，Au原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{6}$=3，所以該合金中Cu原子與Au原子個(gè)數(shù)之比=3：1；銅金合金屬于金屬晶體，金屬晶體中原子間通過金屬鍵結(jié)合；
故答案為：3：1；金屬鍵；
（3）氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，每個(gè)氫原子連接3個(gè)銅原子一個(gè)金原子，由于Au原子位于頂點(diǎn)，則8個(gè)Au原子連接8個(gè)氫原子，所以該晶胞中含有8個(gè)氫原子，則其化學(xué)式為：H₈AuCu₃；
故答案為：Cu₃AuH₈．

點(diǎn)評(píng) 本題考查配位鍵和配合物、晶胞的計(jì)算等，題目難度中等，注意把握配位鍵的形成原理以及均攤法在晶胞計(jì)算中的應(yīng)用，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．