Question

7．銅單質(zhì)及其化合物在很多領域有重要的用途，如銅用來制電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑．
（1）將一塊缺角的硫酸銅晶體置于飽和硫酸銅溶液中會慢慢變成了完整晶體，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了晶體的自范性，若不考慮溶劑揮發(fā)，硫酸銅溶液的質(zhì)量不變．（填“變大”、“變小“或“不變”）
（2）往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺配離子，已知NF₃與NH₃的空間構型都是三角錐形，但NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，在NF₃中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu²⁺形成配位鍵．
（3）[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種結構不同的產(chǎn)物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構型為正四邊形．（填“正四面體形”或“正四邊形”）
（4）膽礬CuSO₄•5H₂O可寫[Cu（H₂O）₄]SO₄•H₂O，其結構示意如圖1：

下列有關膽礬的說法不正確的是BC．
A．游泳池的池水中往往定期加一些膽礬，是因為銅離子有一定的殺菌作用
B．膽礬中氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學鍵
C．Cu²⁺的價電子排布式為3d⁸4s¹
D．膽礬中的水在不同溫度下會分步失去
（5）《X射線金相學》中記載了關于銅與金可形成的兩種有序的金屬互化物，其晶胞如圖2．則圖中Ⅰ、Ⅱ?qū)�應物質(zhì)的化學式分別為CuAu、CuAu₃．設圖Ⅰ晶胞的邊長為α cm，對應金屬互化物的密度為ρ g•cm^-3，則阿伏加德羅常數(shù)N_A的值可表示為$\frac{2×（64+197）}{ρ×{a}^{3}}$．（只要求列出算式）．

Answer 1

分析 （1）晶體具有自范性；硫酸銅晶體不再吸水，而硫酸銅溶液為飽和溶液，則溶液質(zhì)量不變；
（2）NF₃中共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu²⁺形成配位鍵；
（3）[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種結構不同的產(chǎn)物，說明其不是四面體結構，應是平面正四邊形結構；
（4）A．銅離子可以使蛋白質(zhì)變性；
B．氫鍵不屬于化學鍵；
C．Cu是29號元素，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s、3d能級上各一個電子生成銅離子；
D．膽礬晶體中水兩類，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子；
（5）根據(jù)均攤法計算晶胞中Cu、Au原子數(shù)目，確定化學式；用阿伏伽德羅常數(shù)表示出晶胞I的質(zhì)量，結合m=ρV計算阿伏伽德羅常數(shù)．

解答 解：（1）將一塊缺角的硫酸銅晶體置于飽和硫酸銅溶液中會慢慢變成了完整晶體，這一現(xiàn)象體現(xiàn)了晶體的 自范性，若不考慮溶劑揮發(fā)，硫酸銅晶體不再吸水，而硫酸銅溶液為飽和溶液，則溶液質(zhì)量不變，
故答案為：自范；不變；
（2）N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，在NF₃中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu²⁺形成配位鍵，
故答案為：N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，在NF₃中，共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難與Cu²⁺形成配位鍵；
（3）[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種結構不同的產(chǎn)物，說明其不是四面體結構，應是平面正四邊形結構，
故答案為：正四邊形；
（4）A．硫酸銅溶解于水能產(chǎn)生重金屬離子--銅離子，能破壞蛋白質(zhì)的結構，使之失去生理功能，細菌和病毒主要生命活性物質(zhì)是蛋白質(zhì)，故少量的硫酸銅可以消毒游泳池，故A正確；
B．氧原子與銅離子之間形成配位鍵，水分子中O原子與H原子之間形成共價鍵，硫酸根離子中氧原子與氯原子之間形成共價鍵，水分子之間O原子與氫原子之間存在氫鍵，但氫鍵不是化學鍵，故B錯誤；
C．Cu是29號元素，Cu原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s、3d能級上各一個電子生成銅離子，故銅離子價電子電子排布式3d⁹，故C錯誤；
D．由于膽礬晶體中水兩類，一類是形成配體的水分子，一類是形成氫鍵的水分子，結合上有著不同，因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物，故D正確；
故答案為：BC．
（5）晶胞I中Cu原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$=2、Au原子數(shù)目為4×$\frac{1}{2}$=2，則化學式為CuAu，晶胞Ⅱ中Cu原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1、Au原子數(shù)目為6×$\frac{1}{2}$=3，故化學式為CuAu₃，晶胞I的質(zhì)量為2×$\frac{64+197}{{N}_{A}}$g，
則2×$\frac{64+197}{{N}_{A}}$g=（α cm）³×ρ g•cm^-3，則N_A=$\frac{2×（64+197）}{ρ×{a}^{3}}$，
故答案為：CuAu； CuAu₃；$\frac{2×（64+197）}{ρ×{a}^{3}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結構與性質(zhì)的考查，涉及晶體特征、配位鍵、空間構型、核外電子排布、晶胞計算等，（2）中注意根據(jù)電負性進行分析解答，難度中等．