Question

一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)(化學式為[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O)是一種重要的染料及農藥中間體。某學習小組以孔雀石(主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃，含少量Fe₂O₃和SiO₂雜質)為原料制備該物質的流程如下：

請回答：
（1）沉淀A的晶體中最小環上的原子個數為________，氣體C分子中σ鍵和π鍵的個數比為________。
（2）溶液D的溶質陰離子的空間構型為__________，其中心原子的雜化軌道類型為________。
（3）MgO的熔點高于CuO的原因為______________________________________。
（4）畫出一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)中配離子([Cu(NH₃)₄]^2＋)的配位鍵________________。
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構。在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個數之比為　　　　　，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為　　　　g·cm^－3（只要求列算式，不必計算出數值，阿伏伽德羅常數為N_A）。

Answer 1

（9分）
（1）12　1∶1
（2）正四面體形　sp³
（3）MgO的晶格能大(其他合理答案也可)
（4）
（5）1:3    (197+64×3)×10³⁰/a³N_A

試題分析：（1）SiO₂不與稀硫酸反應，故沉淀A是SiO₂，SiO₂是原子晶體，晶體中最小環上的原子個數為12。氣體C是CO₂，分子中σ鍵和π鍵的個數比為1：1。
（2）溶液D是CuSO₄溶液，陰離子是SO₄^2-，空間構型為正四面體形，中心原子的雜化軌道類型為sp³。
（3）MgO的熔點高于CuO的原因為MgO的晶格能比CuO的大。
（4）Cu²⁺周圍有四個配位鍵，其圖示為。
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構。在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個數之比為1:3，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為(197+64×3)×10³⁰/a³N_A g·cm^－3。
點評：金屬及其重要化合物的主要性質、共價鍵、晶體等都是和實驗有密切聯系，認真復習課本中的實驗，弄清實驗原理、目的、要求、步驟和注意事項等實驗基礎知識，并能做到舉一反三，是我們做好實驗復習的保證。