Question

硫酸銅晶體溶解后溶液呈天藍(lán)色，滴加氨水直至過(guò)量，最終得到深藍(lán)色透明溶液，再加入無(wú)水乙醇，析出深藍(lán)色晶體，化學(xué)式為：CuSO₄?4NH₃?H₂O．請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：
（1）寫出配合物CuSO₄?4NH₃?H₂O中的配體：

 

，配位數(shù)是：

 

．（用化學(xué)式或數(shù)字表示），N、O、S三種元素的第一電離能從大到小的順序是

 

．
（2）已知CuSO₄?4NH₃?H₂O的結(jié)構(gòu)與CuSO₄?5H₂O晶體相似，CuSO₄?5H₂O晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)畫出CuSO₄?4NH₃?H₂O的結(jié)構(gòu)示意圖：

 

．
（3）在CuSO₄?4NH₃?H₂O晶體中，中心原子是sp³雜化的原子有：

 

（寫元素符號(hào)）．其晶體結(jié)構(gòu)中存在的化學(xué)鍵有：

 

．
A．范德華力    B．金屬鍵     C．共價(jià)鍵     D．氫鍵     E．離子鍵   F．配位鍵．

Answer 1

考點(diǎn)：配合物的成鍵情況,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,化學(xué)鍵,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）硫酸銅晶體溶解后溶液呈天藍(lán)色，溶液中形成了四水合銅配離子，滴加氨水直至過(guò)量，最終得到深藍(lán)色透明溶液，溶液中四水合銅配離子變成了四氨合銅配離子，所以在CuSO₄?4NH₃?H₂O中的配體為四個(gè)氨分子，根據(jù)N、O、S三種元素在周期表中的位置，可以推斷出它們第一電離能的大��；
（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知，銅離子的配位數(shù)為4，將CuSO₄?5H₂O晶體中四個(gè)做配體的水分子換成氨分子即可得CuSO₄?4NH₃?H₂O的結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此答題；
（3）根據(jù)分子中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷；根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中微粒間的作用力分析；

解答： 解：（1）硫酸銅晶體溶解后溶液呈天藍(lán)色，溶液中形成了四水合銅配離子，滴加氨水直至過(guò)量，最終得到深藍(lán)色透明溶液，溶液中四水合銅配離子變成了四氨合銅配離子，所以在CuSO₄?4NH₃?H₂O中的配體為四個(gè)氨分子，根據(jù)N、O、S三種元素在周期表中的位置，O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，O、S在同一主族，同一主族自上而下第一電離能呈減小趨勢(shì)，所以N、O、S三種元素的第一電離能從大到小的順序是N＞O＞S，故答案為：NH₃，4，N＞O＞S；
（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知，銅離子的配位數(shù)為4，將CuSO₄?5H₂O晶體中四個(gè)做配體的水分子換成氨分子即可得CuSO₄?4NH₃?H₂O的結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（3）CuSO₄中S與O形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，是sp³雜化，NH₃中N與H形成3個(gè)σ鍵，有1對(duì)孤對(duì)電子，則價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，是sp³雜化，H₂O中O與H形成2個(gè)σ鍵，有2對(duì)孤對(duì)電子，則價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，是sp³雜化，則中心原子是sp³雜化的原子有N、O、S；CuSO₄?4NH₃?H₂O中，Cu與N元素間形成配位鍵，H與N之間形成共價(jià)鍵，Cu與硫酸根離子之間形成離子鍵；
故答案為：N、O、S；CEF；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了配合物的結(jié)構(gòu)、成鍵情況、第一電離能等知識(shí)，難度不大，解題時(shí)要學(xué)會(huì)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．