Question

12．水是生命之源，它與我們的生活密切相關．在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑．
（1）水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布圖為；
（2）寫出與H₂O分子的中心原子的雜化方式sp³、及分子立體構型為V形．
（3）水分子在特定條件下容易得到一個H⁺，形成水合氫離子（H₃O⁺）．下列對上述過程的描述合理的是BCD
A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變       B．微粒中的鍵角發(fā)生了改變
C．微粒的形狀發(fā)生了改變             D．微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變
（4）將白色的無水CuSO₄溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配合離子，則此配合離子的中心離子是Cu²⁺、配體是H₂O、配位數(shù)是4；向該藍色溶液中加入氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象為產(chǎn)生藍色絮狀沉淀，繼續(xù)加入氨水會產(chǎn)生沉淀溶解形成深藍色溶液現(xiàn)象，原因是Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-（用方程式或離子方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原子核外電子排布原則：電子優(yōu)先單獨占據(jù)1個軌道，且自旋方向相同是，能量最低，根據(jù)此原則，O原子核外有8個電子，據(jù)此分析解答；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定微粒空間構型及原子雜化方式；
（3）H₂O、H₃O⁺中O原子都采用sp³雜化，但H₂O、H₃O⁺的空間構型分別是V形和三角錐形；
（4）硫酸銅溶于水，銅離子與水生成了呈藍色的配合離子[Cu（H₂O）₄]²⁺，根據(jù)絡合離子[Cu（H₂O）₄]²⁺分析，配位體：提供孤電子對的分子或離子；配位數(shù)：中心原子周圍的配位原子個數(shù)，硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅藍色絮狀沉淀，加入氨水生成四氨合銅絡合離子．

解答 解：（1）由于簡并軌道（能級相同的軌道）中電子優(yōu)先單獨占據(jù)1個軌道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布是，
故答案為：；
（2）H₂O中價層電子對個數(shù)=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×1）=4且含有2個孤電子對，所以O原子采用sp³雜化，其空間構型為V形，
故答案為：sp³；V形；
（3）A．水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³，則氧原子的雜化類型沒有改變，故A錯誤；
B．水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，微粒中的鍵角發(fā)生了改變，故B正確；
C．水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，則微粒的形狀發(fā)生了改變，故C正確；
D．因結構不同，則性質(zhì)不同，微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變，故D正確；
故選BCD；
（4）將白色的無水CuSO₄溶解于H₂O中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配合離子，生成此配合離子的離子方程式：Cu²⁺+4H₂O=[Cu（H₂O）₄]²⁺，[Cu（H₂O）₄]²⁺中心離子是Cu²⁺，配體為H₂O，配位數(shù)為4，向該藍色溶液中加入氫氧化鈉溶液，2OH^-+Cu（H₂O）₄]²⁺=Cu（OH）₂↓+4H₂O，生成氫氧化銅藍色絮狀沉淀，加入氨水生成四氨合銅絡合離子Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：Cu²⁺；H₂O；4；產(chǎn)生藍色絮狀沉淀；沉淀溶解形成深藍色溶液；Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．

點評 本題考查了原子在基態(tài)時核外電子排布圖、雜化理論、絡合物等知識點，側重于知識的掌握與遷移的考查，注意配體、中心離子、外界離子以及配位數(shù)的判斷，題目難度中等．