Question

5．一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O是一种重要的染料及农药中间体．请回答下列相关问题：
（1）Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰
（2）N原子的L层中有1对成对电子；NH₄⁺的立体构型是正四面体，它的一种等电子体分子为CH₄．
（3）氨水溶液中存在多种氢键，表示出其中的任意两种O-H…N、N-H…O．
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O中，阳离子的结构简式表示为[Cu（NH₃）₄]²⁺，该离子中存在的化学键有共价键、配位键．
（5）S元素的一种常见低价氧化物可溶于水的原因有SO₂是极性分子易溶于极性溶剂中，而且SO₂与水反应生成亚硫酸．

Answer 1

分析 （1）Cu元素是29号元素，原子核外电子数为29，失去一个电子形成Cu⁺，根据核外电子排布规律书写；
（2）N元素原子的核外电子排布式为1s²2s²2p³，L层中s能级的电子为成对电子；NH₄⁺中，N原子成4个N-H，采取sp³杂化，不含孤对电子，为正四面体结构；等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子；
（3）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O中离子是[Cu（NH₃）₄]²⁺，铜离子含有空轨道，氨气有孤电子对，二者形成配位键，氨气中存在共价键；
（5）根据相似相溶原理和二氧化硫的性质分析．

解答 解：（1）Cu元素是29号元素，原子核外电子数为29，失去一个电子形成Cu⁺，则Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）N元素原子的核外电子排布式为1s²2s²2p³，L层中s能级的电子为成对电子；
NH₄⁺中，N原子成4个N-H，采取sp³杂化，不含孤对电子，为正四面体结构；CH₄中电子数为：6+4=10，原子数为5，则CH₄和NH₄⁺是等电子体；
故答案为：1；正四面体；CH₄；
（3）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键，如O-H…N、N-H…O、
O-H…O、N-H…N，
故答案为：O-H…N、N-H…O；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O中离子是[Cu（NH₃）₄]²⁺，铜离子含有空轨道，氨气有孤电子对，二者形成配位键，氨气中存在共价键，所以该离子中存在的化学键有配位键和共价键；
故答案为：[Cu（NH₃）₄]²⁺；共价键、配位键；
（5）S元素的一种常见低价氧化物为二氧化硫，二氧化硫是极性分子，水是极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，而且二氧化硫与水反应生成亚硫酸，所以二氧化硫易溶于水；
故答案为：SO₂是极性分子易溶于极性溶剂中，而且SO₂与水反应生成亚硫酸．

点评 本题主要考查电子排布式、杂化理论的应用、等电子体、氢键、化学键等，题目难度中等，注意把握氢键的表示以及杂化类型的判断方法，注意基础知识的全面掌握．