Question

6．（1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，形成難溶物的原因是（請用離子方程式表示）Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺．繼續(xù)添加氨水，沉淀溶解，得到深藍(lán)色的透明溶液；若加入乙醇，現(xiàn)象是有藍(lán)色晶體生成．已知深藍(lán)色物質(zhì)是[Cu（NH₃）₄]²⁺，其結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（2）在BF₃分子中，F(xiàn)-B-F的鍵角是120°．可溶于苯中，原因是BF₃和苯都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立體結(jié)構(gòu)為正四面體；
（3）在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵類型為極性共價鍵或共價鍵，層間作用力為分子間作用力或范德瓦耳斯力；
（4）立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長為361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有4個氮原子、4個硼原子，立方氮化硼的密度是$\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$g•cm^-3（只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）．

Answer 1

分析 （1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，生成氫氧化銅沉淀，再加氨水可形成銅氨配合離子，沉淀溶解，若加入乙醇，乙醇能降低[Cu（NH₃）₄]SO₄的溶解度；銅離子與配體氨分子形成配位鍵，據(jù)此寫出其結(jié)構(gòu)；
（2）在BF₃分子中，B原子最外層價電子數(shù)對為$\frac{3+3}{2}$=3，所以B原子按sp2方式雜化，據(jù)此判斷鍵角，根據(jù)相似相溶原理分析溶解性，BF₃與F^-通過配位鍵形成BF₄^-；
（3）石墨結(jié)構(gòu)中層內(nèi)碳原子之間以共價鍵作用，層間為分子間作用為，據(jù)此答題；
（4）根據(jù)金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)利用均攤法判斷晶胞中原子數(shù)目，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$ 計(jì)算密度．

解答 解：（1）向CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，生成氫氧化銅沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺，再加氨水可形成銅氨配合離子，沉淀溶解，若加入乙醇，乙醇能降低[Cu（NH₃）₄]SO₄的溶解度，溶液中有藍(lán)色晶體生成；銅離子與配體氨分子形成配位鍵，其結(jié)構(gòu)為，
故答案為：Cu²⁺+2NH₃．H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺；有藍(lán)色晶體生成；；
（2）在BF₃分子中，B原子最外層價電子數(shù)對為$\frac{3+3}{2}$=3，所以B原子按sp2方式雜化，所以F-B-F的鍵角是120°，BF₃和苯都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，BF₃可溶于苯中，BF₃與F^-通過配位鍵形成BF₄^-，其結(jié)構(gòu)與銨根離子相似，所以其立體結(jié)構(gòu)為正四面體，
故答案為：120°；BF₃和苯都是非極性分子，根據(jù)相似相溶原理；正四面體；
（3）石墨結(jié)構(gòu)中層內(nèi)碳原子之間以共價鍵作用，層間為分子間作用為，所以六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵類型為極性共價鍵或共價鍵，層間作用力為分子間作用力，
故答案為：極性共價鍵或共價鍵；分子間作用力；
（4）金剛石晶胞是立方體，其中8個頂點(diǎn)有8個碳原子，6個面各有6個碳原子，立方體內(nèi)部還有4個碳原子，所以金剛石的一個晶胞中含有的碳原子數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個N和4個B原子．一個晶胞中的質(zhì)量為$\frac{25g}{{N}_{A}}$，一個立方氮化硼晶胞的體積是（361.5pm）³，因此立方氮化硼的密度是   $\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$g•pm^-3，

故答案為：4；4；   $\frac{25×4}{{（{\;}\right.361.5×{{10}^{-10}}{{\left.{\;}）}^3}×{N_A}}}$．

點(diǎn)評 本題考查較為全面，涉及到配合物的結(jié)構(gòu)、配合物的形成以及有關(guān)晶體的計(jì)算，但解題具有較強(qiáng)的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意基礎(chǔ)知識和規(guī)律的應(yīng)用，中等難度．