Question

5．銅（Cu）是重要金屬，銅的化合物在科學(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)回答以下問題：
（1）向CuSO₄濃溶液中滴入濃氨水，直至產(chǎn)生的沉淀恰好溶解，可得到深藍(lán)色的透明溶液．再向其中加入適量乙醇，可析出深藍(lán)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(duì)稱的立體構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的立體構(gòu)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(chǔ)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(tài)Au原子的價(jià)電子排布式為5d¹⁰6s¹．
②該儲(chǔ)氫合金為立方最密堆積結(jié)構(gòu)，晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于頂點(diǎn)，儲(chǔ)氫時(shí)，H原子進(jìn)入由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)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(xù)反應(yīng)生成配合物；
②依據(jù)[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，即鄰邊結(jié)構(gòu)和對(duì)角線結(jié)構(gòu)回答即可；N的價(jià)層電子對(duì)為4；
（2）①依據(jù)金屬晶體類型判斷化學(xué)鍵，依據(jù)Au的位置確定價(jià)電子排布；
②依據(jù)題意分別計(jì)算即可得出結(jié)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(xù)反應(yīng)生成配合物，反應(yīng)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(duì)稱的立體構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，類比甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)，其二氯代物只有一種，那么[Cu（NH₃）₄]²⁺的立體構(gòu)型為平面正方形，即存在鄰邊二氯取代物和對(duì)角線二氯取代物；N原子結(jié)合3個(gè)氫，余下一個(gè)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(xué)鍵類型是金屬鍵；Au位于第六周期，第ⅠB副族，故其價(jià)電子排布式為：5d¹⁰6s¹，故答案為；金屬鍵；5d¹⁰6s¹；
②因?yàn)樵搩?chǔ)氫合金為立方最密堆積結(jié)構(gòu)，晶胞中Cu原子位于面心，其個(gè)數(shù)為6×$\frac{1}{2}$=3、Au原子位于頂點(diǎn)，其個(gè)數(shù)為：8×$\frac{1}{8}$=1，儲(chǔ)氫時(shí)，H原子進(jìn)入由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，其個(gè)數(shù)為8，則該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為H₈AuCu₃，故答案為：H₈AuCu₃．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是離子反應(yīng)方程式的書寫、雜化類型的判定、價(jià)電子排布、晶胞的計(jì)算，屬于綜合題，有一定難度，需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力．