Question

4．超細(xì)銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料、催化劑等領(lǐng)域中．超細(xì)銅粉的某
制備方法如下：Cu（NH₃）₄SO₄（水溶液）$→_{過濾}^{通入SO_{2}}$NH₄CuSO₃（白色沉淀）$→_{微熱、過濾}^{足量10mol/L硫酸}$超細(xì)銅粉
試回答下列問題：
（1）下列關(guān)于[Cu（NH₃）₄]SO₄的說法中，正確的有AD．
A．[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
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的組成元素中第一電離能最大的是氧元素
D．[Cu（NH₃）₄]SO₄的外界離子的空間構(gòu)型為正四面體
（2）NH₄CuSO₃中的金屬陽離子的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰．
（3）SO${\;}_{3}^{2-}$離子中S硫原子的雜化方式為sp³，與其互為等電子體的一種分子的分子式是NF₃（或PF₃、NCl₃、PCl₃等）．
（4）NH₃易液化的原因是NH₃分子間可形成氫鍵．
（5）如圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，由此可確定該氧化物的化學(xué)式為CuO．
（6）NH₄CuSO₃與硫酸微熱反應(yīng)的離子方程式為2NH₄CuSO₃+4H⁺$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）A．陰陽離子存在離子鍵，非金屬元素間易形成共價(jià)鍵，配合物中存在配位鍵；
B．NH₃為配體分子，溶液中不存在NH₃；
C．根據(jù)配合物的組成及其概念來判斷；
D．根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷離子構(gòu)型．
（2）NH₄CuSO₃中Cu的化合價(jià)為+1價(jià)，基態(tài)Cu⁺核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式；
（3）SO₃^2-中含有3個(gè)δ鍵和1個(gè)孤電子對，結(jié)合等電子體的定義判斷；
（4）由于氨分子之間有氫鍵存在，所以氨分子的沸點(diǎn)高，易液化；
（5）利用均攤法計(jì)算；
（6）除得到超細(xì)銅粉外，還可看到溶液變藍(lán)，同時(shí)有使品紅褪色的氣體，說明生成Cu、Cu²⁺和SO₂．

解答 解：（1）A．[Cu（NH₃）₄]SO₄中硫酸根離子和[Cu（NH₃）₄]²⁺存在離子鍵，N原子和銅原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價(jià)鍵，所以[Cu（NH₃）₄]SO₄中所含的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵，故A正確；
B．NH₃為配體分子，溶液中不存在NH₃，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)配合物的組成可以判斷配體是NH₃，但N原子是提高孤對電子，中心原子是提供空軌道，故C錯(cuò)誤；
D．SO₄^2-離子中價(jià)層電子對數(shù)為4+$\frac{1}{2}$×（6+2-4×2）=4，孤電子對數(shù)為0，所以是正四面體體型，故D正確；
故答案為：AD；
（2）Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，NH₄CuSO₃中Cu的化合價(jià)為+1價(jià)，基態(tài)Cu⁺核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理金屬陽離子的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰，
故答案為：[Ar]3d¹⁰；
（3）SO₃^2-中含有3個(gè)δ鍵和1個(gè)孤電子對，故為sp³雜化，離子含有4的原子，價(jià)電子總數(shù)為26，對應(yīng)的等電子體有NF₃（或PF₃、NCl₃、PCl₃等），
故答案為：sp³；NF₃（或PF₃、NCl₃、PCl₃等）；
（4）氨分子之間容易形成氫鍵，使其沸點(diǎn)升高而容易液化，
故答案為：氨分子之間容易形成氫鍵，使其沸點(diǎn)升高而容易液化；
（5）晶胞中4個(gè)Cu位于晶胞內(nèi)部，O位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，共有8×$\frac{1}{8}$+6$\frac{1}{2}$=4，則該氧化物的化學(xué)式為CuO，
故答案為：CuO；
（6）除得到超細(xì)銅粉外，還可看到溶液變藍(lán)，同時(shí)有使品紅褪色的氣體，說明生成Cu、Cu²⁺和SO₂，反應(yīng)的離子方程式為2NH₄CuSO₃ +4H⁺$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄CuSO₃ +4H⁺$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$2NH₄⁺+Cu²⁺+Cu+2SO₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評 本題較為綜合，突出考查配合物知識、核外電子排布、雜化類型、化學(xué)鍵、物質(zhì)性質(zhì)、配合物成鍵狀況的了解，綜合性較強(qiáng)，全面考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，題目難度較大．