Question

8．波爾多液是一種保護性殺菌劑，廣泛應用于樹木、果樹和花卉上，鮮藍色的膽礬晶體是配制波爾多液的主要原料．膽礬CuSO₄?5H₂O可寫成[Cu（H₂O）₄]SO₄?H₂O，其結(jié)構示意圖如圖：
（1）寫出銅原子價層電子的軌道排布式，與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素有K、Cr（填元素符號）．
（2）由圖可知：膽礬中存在的作用力有abcd
a．離子鍵   b．配位鍵     c．氫鍵      d．極性鍵      e．非極性鍵
（3）往濃CuSO₄溶液中加入過量較濃的NH₃•H₂O直到原先生成的沉淀恰好溶解為止，得到深藍色溶液．小心加入約和溶液等體積的C₂H₅OH并使之分成兩層，靜置．經(jīng)過一段時間后可觀察到在兩層“交界處”下部析出深藍色Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體．實驗中所加C₂H₅OH的作用是加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度．
（4）已知Cu（NH₃）₄²⁺呈平面正方形結(jié)構，則Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體中呈正四面體的粒子是SO₄^2-，雜化軌道類型是sp³的原子有N、S、O．
（5）如將深藍色溶液加熱，可能得到什么結(jié)果？加熱，NH₃揮發(fā)，生成Cu（OH）₂藍色沉淀[和（NH₄）₂SO₄]．

Answer 1

分析 （1）銅是29號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫銅原子價層電子的軌道排布式，并判斷與銅同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與銅原子相同的元素；
（2）由結(jié)構可知，晶體中銅離子與硫酸根之間存在離子鍵，水分子與銅離子之間存在配位鍵，氧原子與氫原子、氧原子與硫原子之間存在極性鍵，水分子之間存在氫鍵；
（3）加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度，便于析出；
（4）Cu（NH₃）₄²⁺呈平面正方形結(jié)構，水成角型，Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體中呈正四面體為SO₄^2-；N、S、O雜化軌道類型是sp³；
（5）加熱，NH₃揮發(fā)，生成Cu（OH）₂藍色沉淀和（NH₄）₂SO₄．

解答 解：（1）銅是29號元素，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，銅原子價層電子的軌道排布式為；銅原子最外層排布為4s¹，同周期外層排布為4s¹，為沒有d能級的元素為K，d能級含有5個電子為Cr，
故答案為：； K、Cr；
（2）由結(jié)構可知，晶體中銅離子與硫酸根之間存在離子鍵，水分子與銅離子之間存在配位鍵，氧原子與氫原子、氧原子與硫原子之間存在極性鍵，水分子之間存在氫鍵，
故選：abcd；
（3）加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度，便于析出，
故答案為：加C₂H₅OH，減小“溶劑”（C₂H₅OH和H₂O）的極性，降低離子化合物Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O的溶解度，便于析出；
（4）Cu（NH₃）₄²⁺呈平面正方形結(jié)構，水成角型，Cu（NH₃）₄SO₄•H₂O晶體中呈正四面體為SO₄^2-；SO₄^2-是正四面體結(jié)構，S雜化軌道類型是sp³，氨分子中含有3個N-H鍵、氮原子有1對孤對電子對，雜化軌道數(shù)為4，氮原子采取sp³雜化，水分子中含有2個O-H鍵、O原子有2對孤對電子對，雜化軌道數(shù)為4，O原子采取sp³雜化，
故答案為：SO₄^2-； N、S、O；
（5）加熱，NH₃揮發(fā)，生成Cu（OH）₂藍色沉淀和（NH₄）₂SO₄，
故答案為：加熱，NH₃揮發(fā)，生成Cu（OH）₂藍色沉淀和（NH₄）₂SO₄．

點評 本題考查元素周期律、核外電子排布規(guī)律、晶體結(jié)構與化學鍵、平衡移動、雜化等，綜合性較大，題目難度中等，是對所學知識的綜合運用與學生能力的考查，會利用價層電子對互斥理論確定雜化類型是解答的重點，也是高頻考點．