Question

【题目】【化学——选修3：物质结构与性质】向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体（化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O）析出。

（1）写出上述实验前两步反应的离子方程式 ， 。

（2）铜元素基态原子的电子排布式为 ，铜单质晶体中的原子堆积模型属于 堆积（填堆积模型名称）。

（3）在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是 （填元素符号），第一电离能最大的是 （填元素符号）。该晶体中的阴离子的立体构型是 ，阴离子的中心原子的杂化方式为 。

（4）氨的沸点 （填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是 。

（5）Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是 。若该晶体的密度为ρg·cm-3，以NA表示阿伏加德罗常数，则该晶胞的边长为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） 面心立方最密堆积（1分）

（3）O（1分） N（1分） 正四面体（1分） sp3（1分）

（4）高于（1分） 因氨分子间存在氢键，膦分子间不存在氢键而只存在范德华力，故氨的沸点高于膦的沸点（1分）（5）CuCl（1分） （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据实验过程和实验现象可知实验前两步反应的离子方程式分别为Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋、Cu(OH)2＋4 NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O。

（2）铜元素的原子序数是29，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1，铜单质晶体中的原子堆积模型属于面心立方最密堆积堆积。

（3）非金属性越强，电负性越大，则在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是O，氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则第一电离能最大的是N。该晶体中的阴离子是氯酸根离子，中心原子S原子的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以其立体构型是正四面体，阴离子的中心原子的杂化方式为 sp3。

（4）因氨分子间存在氢键，膦分子间不存在氢键而只存在范德华力，故氨的沸点高于膦的沸点。

（5）晶胞中氯原子的个数是4个，铜原子的个数是8×1/8+6×1/2＝4，所以化学式为CuCl。根据m＝Vρ可知a3ρ＝，解得a＝＝nm。