Question

【题目】铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：

（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为___________；

（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_______；

（3）SO42-的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是_______；

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为______；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是________；

（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为__________。

Answer 1

【答案】（10分）（1）Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+ 2H2O；

（2）白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O，显示水合铜离子特征蓝色；

（3）正四面体，sp3；（4）6s1； 3:1；金属键；（5）H8AuCu3

【解析】（1）Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+ 2H2O；

（2）白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O，显示水合铜离子特征蓝色；

（3）正四面体，sp3；（4）类比铜原子最外层得：6s1；在晶胞中Cu原子处于面心，6×1/2=3，Au原子处于顶点位置,8×1/8=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1；金属键；（5）类比CaF2的晶胞图，Ca2＋占据顶点和面心，晶胞内填充4个F－，类比一下，Cu占据面心，Au占据顶点，那H2只能占据晶胞内部的空间了，一个H2分子相当于一个F－,这样看来一个晶胞分摊一个Au原子，3个Cu原子，4个H2分子，所以化学式为AuCu3(H2)4，就是答案上的H8AuCu3。