Question

4．銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途．
（一）如金屬銅用來(lái)制造電線電纜，超細(xì)銅粉可應(yīng)用于導(dǎo)電材料、催化劑等領(lǐng)域中；CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等．
（1）超細(xì)銅粉的某制備方法如下：

[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵．
（2）氯化亞銅（CuCl）的制備過(guò)程是：向CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱，反應(yīng)一段時(shí)間后即生成CuCl白色沉淀．反應(yīng)的離子方程式為2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（二）波爾多液是一種保護(hù)性殺菌劑，廣泛應(yīng)用于樹(shù)木、果樹(shù)和花卉上，鮮藍(lán)色的膽礬晶體是配制波爾多液的主要原料．已知CuSO₄•5H₂O的部分結(jié)構(gòu)可表示如下：

（1）寫出銅原子價(jià)電子層的電子排布式3d¹⁰4s¹，與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素有K、Cr（填元素符號(hào)）．
（2）請(qǐng)?jiān)谏蠄D中把CuSO₄•5H₂O結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵用短線“--”表示出來(lái)．
（3）往濃CuSO₄溶液中加入過(guò)量較濃的NH₃•H₂O直到原先生成的沉淀恰好溶解為止，得到深藍(lán)色溶液．小心加入約和溶液等體積的C₂H₅OH并使之分成兩層，靜置．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后可觀察到在兩層“交界處”下部析出深藍(lán)色Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體．實(shí)驗(yàn)中所加C₂H₅OH的作用是加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度．
（4）Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體中呈正四面體的原子團(tuán)是SO₄^2-，雜化軌道類型是sp³雜化的原子是N、S、O．

Answer 1

分析 （一）（1）陰陽(yáng)離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價(jià)鍵，配合物中存在配位鍵；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式；
先判斷金屬離子的化合價(jià)，再根據(jù)根據(jù)核外電子排布式的書寫規(guī)則書寫，注意3d能級(jí)的能量大于4s能級(jí)的能量，失電子時(shí)，先失去最外層上的電子．
（二）（1）Cu原子3d、4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子，3d能級(jí)上有10個(gè)電子、4s能級(jí)上有1個(gè)電子；與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素K、Cr元素；
（2）該物質(zhì)中含有配位鍵，Cu原子和水分子中O原子之間存在配位鍵，Cu原子提供空軌道、水分子中O原子提供孤電子對(duì)，硫酸根離子中S原子和O原子之間存在共價(jià)鍵，水分子中O原子和H原子之間存在共價(jià)鍵；
（3）Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O在酒精中的溶解度小于在水溶液中的溶解度；
（4）Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O晶體中呈正四面體的原子團(tuán)是硫酸根離子，雜化軌道類型是sp³的原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4．

解答 解：（一）（1）[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根離子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在離子鍵，N原子和銅原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價(jià)鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；
故答案為：共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵；
（2）該反應(yīng)中二氧化硫作還原劑生成硫酸根離子，銅離子得電子生成亞銅離子，反應(yīng)條件是加熱，所以該反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（二）（1）Cu原子3d、4s能級(jí)上電子為其價(jià)電子，3d能級(jí)上有10個(gè)電子、4s能級(jí)上有1個(gè)電子，其價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹；與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素K、Cr元素，
故答案為：3d¹⁰4s¹；K、Cr；
（2）該物質(zhì)中含有配位鍵，Cu原子和水分子中O原子之間存在配位鍵，Cu原子提供空軌道、水分子中O原子提供孤電子對(duì)，硫酸根離子中S原子和O原子之間存在共價(jià)鍵，水分子中O原子和H原子之間存在共價(jià)鍵，所以存在的化學(xué)鍵有，
故答案為：；
（3）加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度，有利于Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O結(jié)晶析出；
故答案為：加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度；
（4）Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O晶體中呈正四面體的原子團(tuán)是SO₄^2-，雜化軌道類型是sp³的原子，其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，有N原子、S原子和O原子，
故答案為：SO₄^2-；N、S、O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及配合物的成鍵情況、原子雜化方式、原子結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，明確配位鍵的形成條件、表示方式等，會(huì)利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定微粒空間構(gòu)型，注意配位鍵箭頭方向，知道配位鍵屬于共價(jià)鍵，為易錯(cuò)點(diǎn)．