Question

【題目】向硫酸銅溶液中逐滴滴加濃氨水，先出現現象a，繼續滴加濃氨水，現象a逐漸消失，得到一種含二價陽離子的深藍色透明溶液，繼續加入乙醇，析出深藍色的晶體[Cu（NH3）4]SO4H2O．這種二價陽離子的立體結構如圖所示（4個NH3與Cu2+共面，跟H2O-Cu2+-H2O軸線垂直）。請回答以下問題：

（1）基態Cu原子的價電子軌道表示式__。

（2）硫酸銅水溶液滴加濃氨水的變化過程，現象a是__；寫出生成深藍色透明溶液的離子方程式： __。

（3）NH3與Cu2+可形成[Cu（NH3）4]2+配離子。已知NF3與NH3具有相同的空間構型，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是__。

（4）請在二價陽離子的立體結構圖中用“→”表示出其中的配位鍵__。

（5）已知高溫下CuO→Cu2O+O2，從銅原子價層電子結構變化角度來看，能生成Cu2O的原因是__。

Answer 1

【答案】 形成藍色沉淀 Cu（OH）2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4(H2O)2]2++2OH-+2H2O F的電負性比N大，N-F成鍵電子對偏向F，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵 CuO中銅的價層電子排布為3d9，Cu2O中銅的價層電子排布為3d10，后者處于穩定的全充滿狀態而前者不是

【解析】

(1)Cu為29號元素，價電子排布為3d104s1；

(2)向硫酸銅溶液中滴氨水，氨水和硫酸銅反應首先生成氫氧化銅藍色沉淀；當氨水過量時，氨水和氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物，注意根據離子的立體結構可知生成[Cu(NH3)4(H2O)2]2+離子，據此書寫方程式；

(3)NF3中N-F成鍵電子對偏向于F原子，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子；

(4)配合物中，配位體提供孤電子對，中心原子提供空軌道形成配位鍵，[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中，Cu2+提供空軌道，N、O原子提供孤對電子，據此標出化學鍵；

(5)高溫下CuO→Cu2O+O2，Cu2+的價電子為3d9，Cu+的價電子為3d10，固相中Cu+更穩定。

(1)銅是29號元素，價電子排布為3d104s1，則其價電子軌道表示式為：；
(2)向硫酸銅溶液中滴氨水，氨水和硫酸銅反應首先生成氫氧化銅藍色沉淀；則現象a是形成藍色沉淀；繼續滴加氨水，沉淀溶解，氨水和氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物，注意根據離子的立體結構可知生成[Cu(NH3)4(H2O)2]2+離子，反應的離子方程式為：Cu(OH)2+4NH3H2O=[Cu(NH3)4(H2O)2]2++2OH-+2H2O；

(3)F的電負性大于N元素，NF3中N-F成鍵電子對偏向于F原子，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，N原子上的孤對電子難與銅離子形成配離子，所以NF3不易與Cu2+形成配離子；

(4)硫酸銅和氨水反應生成氫氧化銅藍色沉淀，繼續加氨水時，氫氧化銅和氨水繼續反應，Cu2+提供空軌道，N原子提供孤對電子，生成絡合物而使溶液澄清，[Cu(NH3)4(H2O)2]2+為配離子，Cu2+提供空軌道，N、O原子提供孤對電子，則以配位鍵結合，此化學鍵可表示為：；

(5)高溫下CuO→Cu2O+O2，Cu2+的價電子為3d9，Cu+的價電子為3d10，固相中Cu+更穩定，因此能夠生成Cu2O的原因可以解釋為：CuO中銅的價層電子排布為3d9，Cu2O中銅的價層電子排布為3d10，后者處于穩定的全充滿狀態而前者不是。