Question

超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域中．超细铜粉的某制备方法如下：

试回答下列问题：
（1）下列关于[Cu（NH₃）₄]SO₄的说法中，正确的有______．（填字母序号）
A．[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．[Cu（NH₃）₄]SO₄含有NH₃分子，其水溶液中也含有NH₃分子
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．[Cu（NH₃）₄]SO₄的外界离子的空间构型为正四面体
（2）NH₄CuSO₃中的金属阳离子的核外电子排布式为：______．
（3）SO离子中S硫原子的杂化方式为______，与其互为等电子体的一种分子的分子式是______．
（4）NH₃易液化的原因是______．
（5）如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，由此可确定该氧化物的化学式为______．
（6）NH₄CuSO₃与硫酸微热时除得到超细铜粉外，还可看到溶液变蓝，同时有使品红褪色的气体．则该反应的离子方程式为______ 2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O

Answer 1

【答案】分析：（1）A．阴阳离子存在离子键，非金属元素间易形成共价键，配合物中存在配位键；
B．NH₃为配体分子，溶液中不存在NH₃；
C．根据第一电离能的变化规律比较其大小；
D．根据价层电子对互斥理论判断离子构型．
（2）NH₄CuSO₃中Cu的化合价为+1价，结合Cu的原子核外电子排布书写；
（3）SO₃^2-中含有3个δ键和1个孤电子对，结合等电子体的定义判断；
（4）NH₃分子间可形成氢键，易液化；
（5）利用均摊法计算；
（6）除得到超细铜粉外，还可看到溶液变蓝，同时有使品红褪色的气体，说明生成Cu、Cu²⁺和SO₂．
解答：解：（1）A．[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根离子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在离子键，N原子和铜原子之间存在配位键，NH₃中H和N之间存在共价键，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化学键有共价键、离子键、配位键，故A正确；
B．NH₃为配体分子，溶液中不存在NH₃，故B错误；
C..元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但N原子最外层达到半饱和的稳定结构，难以失去电子，所以其第一电离能大小为N＞O，故C错误
D．SO₄^2-离子中价层电子对数为4+×（6+2-4×2）=4，孤电子对数为0，所以是正四面体体型，故D正确．
故答案为：AD．
（2）Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹，NH₄CuSO₃中Cu的化合价为+1价，则金属阳离子的核外电子排布式为
[Ar]3d¹⁰，故答案为[Ar]3d¹⁰：
（3）SO₃^2-中含有3个δ键和1个孤电子对，故为sp³杂化，离子含有4的原子，价电子总数为26，对应的等电子体有NF₃（或PF₃、NCl₃、PCl₃等），故答案为：sp³；NF₃（或PF₃、NCl₃、PCl₃等）；
（4）N元素的非金属性较强，对应的氢化物中含有氢键，沸点较高，易液化，故答案为：NH₃分子间可形成氢键，
（5）晶胞中4个Cu位于晶胞内部，O位于晶胞的顶点和面心，共有8×+6=4，则该氧化物的化学式为CuO，
故答案为：CuO；
（6）除得到超细铜粉外，还可看到溶液变蓝，同时有使品红褪色的气体，说明生成Cu、Cu²⁺和SO₂，反应的离子方程式为2NH₄CuSO₃ +4H⁺2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄CuSO₃ +4H⁺2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O．
点评：本题较为综合，突出考查配合物知识、核外电子排布、杂化类型、等电子体、氢键、晶胞的计算等问题，综合性较强，全面考查物质的结构和性质，题目难度较大．