Question

某化學(xué)學(xué)習(xí)興趣小組，為了研究晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，查閱了一水合硫酸四氨合銅（Ⅱ）（[Cu（NH₃）_4]SO₄）?H₂O相關(guān)資料：
一水合硫酸四氨合銅（Ⅱ）（[Cu（NH₃）_4]SO₄）?H₂O為藍(lán)色正交晶體，常溫下，它易溶于水，受熱分解產(chǎn)生氨氣和硫酸銅，易與空氣中的二氧化碳、水反應(yīng)生成銅的堿式鹽，使晶體變成綠色粉末．
它的制備原理是利用硫酸銅溶液和氨水反應(yīng)生成，其晶體的析出一般不宜用蒸發(fā)濃縮等常規(guī)方法．析出晶體方法：向硫酸銅溶液中加入濃氨水后，再加入濃乙醇溶液使晶體析出．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)寫出制備硫酸四氨合銅（Ⅱ）的反應(yīng)方程式：

CuSO₄+4NH₃+H₂O=[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O

．
（2）析出晶體不用蒸發(fā)濃縮方法的原因是

[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O受熱分解

；其中乙醇的作用是

硫酸四氨合銅在乙醇中的溶解度遠(yuǎn)小于在水中的溶解度或減小水的極性

．
（3）硫酸四氨合銅屬于配合物，晶體中Cu²⁺與NH₃之間的鍵型為

配位鍵

，該化學(xué)鍵能夠形成的原因是

NH₃能提供孤對(duì)電子，Cu²⁺能接受孤對(duì)電子（或有空軌道）

．
（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究確定SO2-4為配合物外界．

取硫酸四氨合銅晶體溶于水配成溶液，向溶液中加入適量的Ba（NO₃）₂溶液，溶液中出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明溶液中有SO₄^2-存在于外界

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意知硫酸銅和氨水反應(yīng)生成硫酸四氨合銅（Ⅱ）；
（2）根據(jù)題意知[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O受熱分解；硫酸四氨合銅在乙醇中和水中的溶解性大小分析；
（3）晶體中Cu²⁺與NH₃之間的鍵型為配位鍵；NH₃能提供孤對(duì)電子，Cu ²⁺能接受孤對(duì)電子（或有空軌道）；
（4）如果硫酸根離子為配合物的外界，則配合物溶于水后，能電離出自由移動(dòng)的硫酸根離子，用硝酸鋇溶液來(lái)檢驗(yàn)溶液中是否存在自由移動(dòng)的硫酸根離子，從而確定硫酸根離子是否為配合物的外界．

解答：解：（1）根據(jù)題意知，硫酸銅和氨水反應(yīng)生成硫酸四氨合銅（Ⅱ），反應(yīng)方程式為CuSO₄+4NH₃+H₂O=[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，故答案為：CuSO₄+4NH₃+H₂O=[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O；
（2）根據(jù)題意知[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O受熱分解，所以不能用蒸發(fā)濃縮法制取[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O在水中的溶解度大于在乙醇中的溶解度，所以向硫酸銅溶液中加入濃氨水后，再加入濃乙醇溶液能使晶體析出，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O受熱分解，硫酸四氨合銅在乙醇中的溶解度遠(yuǎn)小于在水中的溶解度或減小水的極性；
（3）配合物中中心原子和配體之間存在配位鍵，所以硫酸四氨合銅配合物晶體中Cu²⁺與NH₃之間的鍵型為配位鍵，中心原子是銅離子，提供空軌道，配體是氨分子提供孤電子對(duì)，從而形成配位鍵，
故答案為：配位鍵，NH₃能提供孤對(duì)電子，Cu²⁺能接受孤對(duì)電子（或有空軌道）；
（4）如果硫酸根離子為配合物的外界，則配合物溶于水后，能電離出自由移動(dòng)的硫酸根離子，向溶液中加入硝酸鋇溶液，如果溶液中有白色沉淀生成則證明硫酸根離子為配合物的外界，否則不是，
故答案為：取硫酸四氨合銅晶體溶于水配成溶液，向溶液中加入適量的Ba（NO₃）₂溶液，溶液中出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明溶液中有SO₄^2-存在于外界．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了配合物的有關(guān)知識(shí)，知道配合物中中心原子提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)，明確硫酸根離子的檢驗(yàn)方法．