Question

超細銅粉主要應用于導電材料、催化劑等領域中．超細銅粉的某制備方法如下：
試回答下列問題：
（1）下列關于[Cu（NH₃）₄]SO₄的說法中，正確的有

 

．（填字母序號）
A．[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
B．[Cu（NH₃）₄]SO₄難溶于水，易溶于乙醇
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄是離子化合物
D．[Cu（NH₃）₄]SO₄的組成元素中第一電離能最大的是氧元素
（2）NH₄CuSO₃中的金屬陽離子的核外電子排布式為

 

．
（3）SO₄^2-中S的雜化方式為

 

，與其互為等電子體的一種分子的分子式是

 

．
（4）NH₃極易溶于水的原因是

 

，NH₃的空間構型為

 

．
（5）如圖是銅的某種氧化物的晶胞結構示意圖，由此可確定該氧化物的化學式為

 

，晶胞中氧離子的配位數為

 

，若該晶體的密度為ag/cm³，則晶胞中兩個氧離子的最近距離為

 

pm．
（6）NH₄CuSO₃與硫酸微熱，溶液變?yōu)樗{色，該反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：配合物的成鍵情況,原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）A．陰陽離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價鍵，配合物中存在配位鍵；
B．[Cu（NH₃）₄]SO₄易溶于水；
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄含有離子鍵；
D．根據第一電離能的變化規(guī)律比較其大�。�
（2）NH₄CuSO₃中Cu的化合價為+1價，結合Cu的原子核外電子排布書寫；
（3）SO₄^2-中含有4個δ鍵，沒有孤電子對，結合等電子體的定義判斷；
（4）NH₃與水分子間能形成氫鍵；NH₃分子中N原子形成4個價層電子對，含有一個孤電子對；
（5）利用均攤法計算；晶胞圖中每個O離子周圍最近的銅離子數為4；根據ρ=

m

V

，求得晶胞體積，再計算出晶胞邊長，兩個氧離子的距離為晶胞棱長的一半，據此答題
（6）除得到超細銅粉外，還可看到溶液變藍，同時有使品紅褪色的氣體，說明生成Cu、Cu²⁺和SO₂．

解答： 解：（1）A．[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之間存在共價鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學鍵有共價鍵、離子鍵、配位鍵，故A正確；
B．[Cu（NH₃）₄]SO₄易溶于水，故B錯誤；
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄含有離子鍵，屬于離子化合物，故C正確；
D．元素周期律中，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但N原子最外層達到半飽和的穩(wěn)定結構，難以失去電子，所以其第一電離能大小為N＞O，故D錯誤．
故答案為：AC；
（2）Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，NH₄CuSO₃中Cu的化合價為+1價，則金屬陽離子的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰，故答案為：[Ar]3d¹⁰；
（3）SO₄^2-中含有4個δ鍵，沒有孤電子對，故為sp³雜化，離子含有5個原子，價電子總數為32，對應的等電子體有CCl₄（或CF₄、SiCl₄、SiF₄等），
故答案為：sp³；CCl₄；
（4）NH₃與水分子間能形成氫鍵，使氨氣在水中的溶解度較大；NH₃分子中N原子形成4個價層電子對，含有一個孤電子對，所以氨氣的空間構型為三角錐形；
故答案為：NH₃分子和H₂O分子間可形成氫鍵；三角錐；
（5）晶胞中4個Cu位于晶胞內部，O位于晶胞的頂點和面心，共有8×

1

8

+6×

1

2

=4，則該氧化物的化學式為CuO；晶胞圖中每個O離子周圍最近的銅離子數為4，則晶胞中氧離子的配位數為4；
因為每個晶胞中有4個銅離子和4個氧離子，根據a=

m

V

=

4×(16+64) NA

V

，得晶胞體積為V=

320

a?NA

cm³，則晶胞邊長為

3	320 a?NA

cm，則兩個氧離子的距離為晶胞棱長的一半即為

1

2

×

3	320 a?NA

cm=

3	40 a?NA

cm=

3	40 a?NA

×10^-10pm；
故答案為：CuO；4；

3	40 a?NA

×10^-10；
（6）除得到超細銅粉外，還可看到溶液變藍，同時有使品紅褪色的氣體，說明生成Cu、Cu²⁺和SO₂，反應的離子方程式為2NH₄CuSO₃+4H⁺

微熱  .

2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄CuSO₃+4H⁺

微熱  .

2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O．

點評：本題較為綜合，突出考查配合物知識、核外電子排布、雜化類型、等電子體、氫鍵、晶胞的計算等問題，綜合性較強，全面考查物質的結構和性質，題目難度較大．