Question

【題目】【化學——選修3：物質結構與性質】向硫酸銅水溶液中逐滴加入氨水，先形成藍色沉淀，繼續滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深藍色晶體（化學式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O）析出。

（1）寫出上述實驗前兩步反應的離子方程式 ， 。

（2）銅元素基態原子的電子排布式為 ，銅單質晶體中的原子堆積模型屬于 堆積（填堆積模型名稱）。

（3）在上述深藍色晶體所含的非金屬元素中，電負性最大的是 （填元素符號），第一電離能最大的是 （填元素符號）。該晶體中的陰離子的立體構型是 ，陰離子的中心原子的雜化方式為 。

（4）氨的沸點 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 。

（5）Cu的一種氯化物晶胞結構如圖所示，該氯化物的化學式是 。若該晶體的密度為ρg·cm-3，以NA表示阿伏加德羅常數，則該晶胞的邊長為a= nm。

Answer 1

【答案】（1）Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋（2分）

Cu(OH)2＋4 NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O（2分）

（2）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1（1分） 面心立方最密堆積（1分）

（3）O（1分） N（1分） 正四面體（1分） sp3（1分）

（4）高于（1分） 因氨分子間存在氫鍵，膦分子間不存在氫鍵而只存在范德華力，故氨的沸點高于膦的沸點（1分）（5）CuCl（1分） （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據實驗過程和實驗現象可知實驗前兩步反應的離子方程式分別為Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋、Cu(OH)2＋4 NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O。

（2）銅元素的原子序數是29，基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1，銅單質晶體中的原子堆積模型屬于面心立方最密堆積堆積。

（3）非金屬性越強，電負性越大，則在上述深藍色晶體所含的非金屬元素中，電負性最大的是O，氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態，穩定性強，則第一電離能最大的是N。該晶體中的陰離子是氯酸根離子，中心原子S原子的價層電子對數是4，且不存在孤對電子，所以其立體構型是正四面體，陰離子的中心原子的雜化方式為 sp3。

（4）因氨分子間存在氫鍵，膦分子間不存在氫鍵而只存在范德華力，故氨的沸點高于膦的沸點。

（5）晶胞中氯原子的個數是4個，銅原子的個數是8×1/8+6×1/2＝4，所以化學式為CuCl。根據m＝Vρ可知a3ρ＝，解得a＝＝nm。