Question

【題目】將少量CuSO4粉末溶于盛有水的試管中得到一種天藍色溶液，先向試管里的溶液中滴加氨水，首先形成藍色沉淀。繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液；若加入乙醇溶劑，將析出深藍色的晶體。

(1)溶液中呈天藍色微粒的結構可用示意圖表示為_______，1 mol該天藍色微粒所含的σ鍵數(shù)目為________。

(2)加入乙醇的作用是__________。

(3)寫出藍色沉淀溶解成深藍色溶液的離子方程式______________。

(4)得到的深藍色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，晶體中Cu2+與NH3之間的化學鍵稱為_____，提供空軌道的微粒是_______，提供孤電子對的成鍵原子是_____，該晶體中配體分子的VSEPR模型為_______。

(5)下列說法正確的是_________

a.[Cu(NH3)4]SO4組成元素中電負性最大的是氮元素

b.氨氣分子和水分子的空間構型不同，氨氣分子的鍵角大于水分子的鍵角

c.氨氣極易溶于水，是因為氨氣分子和水分子之間形成2種不同的氫鍵

Answer 1

【答案】 12NA 降低溶劑的極性，減小[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 配位鍵(或共價健) Cu2+ N 四面體形 bc

【解析】

CuSO4粉末溶于水得到[Cu(H2O)4]2+，水溶液顯藍色，根據(jù)其中含有的共價鍵、配位鍵數(shù)目確定化學鍵總數(shù)；向該溶液中加入氨水，首先形成Cu(OH)2藍色沉淀，當氨水過量時，發(fā)生反應產(chǎn)生[Cu(NH3)4]2+深藍色離子，再加入乙醇溶劑，可以使[Cu(NH3)4]2+形成[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀，從溶液中析出，析出深藍色的晶體為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，中心離子與配位體之間形成配位鍵，中心離子提供空軌道，配位體提供孤電子對；根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該晶體中配體分子NH3的VSEPR模型；元素的電負性越大，元素的非金屬性就越強；根據(jù)氨分子與水分子的空間構型判斷二者鍵角的大小；根據(jù)形成氫鍵的元素結合氨水的構成微粒分析判斷。

(1) CuSO4粉末溶于水得到[Cu(H2O)4]2+，其結構可用示意圖表示為：；在該微粒在含有4個配位體分子，每個配位體H2O分子中含有2個共價鍵，四個配位體分子與Cu2+之間形成了四個配位鍵，則1mol該天藍色微粒所含的σ鍵數(shù)目為(2×4+4)NA=12NA；

(2)加入乙醇的作用是降低溶劑的極性，減小Cu(NH3)4SO4H2O的溶解度；

(3)藍色Cu(OH)2沉淀被過量氨水溶解形成深藍色溶液的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(4)得到的深藍色晶體是[Cu(NH3)4]SO4·H2O，在晶體中中心Cu2+中含有空軌道，配位體NH3的N原子上有孤電子對，則Cu2+與NH3分子的N原子之間的化學鍵稱為配位鍵，提供空軌道的微粒是Cu2+，提供孤電子對的成鍵原子是N原子，該晶體中配體分子NH3的價層電子對數(shù)為3+1=4，所以VSEPR模型為四面體形；

(5) a.[Cu(NH3)4]SO4組成元素含有Cu、N、O、H、S五種元素，元素的非金屬性越大的元素的電負性也越大，在上述元素中，O元素的非金屬性最強，所以其中電負性最大的是氧元素，a錯誤；

b.NH3分子是三角錐形，鍵角是107°18′；H2O分子是V形分子，鍵角是104.5°，二者的空間構型不同，氨氣分子的鍵角大于水分子的鍵角，b正確；

c.氨氣極易溶于水，是因為NH3分子和H2O分子之間形成了N…H和O…H兩種不同的氫鍵，c正確；

故合理選項是bc。