Question

波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上，鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料．已知CuSO₄?5H₂O的部分结构可表示如下：

（1）写出铜原子价电子层的电子排布式

 

，与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有

 

（填元素符号）．
（2）请在图中把CuSO₄?5H₂O结构中的化学键用短线“

 

”表示出来．
（3）往浓CuSO₄溶液中加入过量较浓的NH₃?H₂O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色溶液．小心加入约和溶液等体积的C₂H₅H并使之分成两层，静置．经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O晶体．实验中所加C₂H₅OH的作用是

 

．
（4）Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O晶体中呈正四面体的原子团是

 

，杂化轨道类型是sp3的原子是

 

．
（5）如将深蓝色溶液加热，可能得到什么结果？

 

．
（6）把CoCl₂溶解于水后加氨水直到先生成的Co（OH）₂沉淀又溶解后，再加氨水，使生成[Co（NH₃）₆]²⁺．此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl₃?5NH₃表示．把分离出的CoCl₃?5NH₃溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀．经测定，每1mol CoCl₃?5NH只生成2mol AgCl．请写出表示此配合物结构的化学式（钴的配位数为6）

 

，此配合物中的Co化合价为

 

．

Answer 1

考点：配合物的成键情况,原子核外电子排布

专题：

分析：（1）Cu原子3d、4s能级上电子为其价电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子；与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素K、Cr元素；
（2）该物质中含有配位键，Cu原子和水分子中O原子之间存在配位键，Cu原子提供空轨道、水分子中O原子提供孤电子对，硫酸根离子中S原子和O原子之间存在共价键，水分子中O原子和H原子之间存在共价键；
（3）Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O在酒精中的溶解度小于在水溶液中的溶解度；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O晶体中呈正四面体的原子团是硫酸根离子，杂化轨道类型是sp³的原子价层电子对个数是4；
（5）加热导致氨气挥发，会产生氢氧化铜沉淀和硫酸铵；
（6）化合物中各元素化合价的代数和为0，据此确定Co元素化合价，1mol CoCl₃?5NH₃只生成2molAgCl，说明一个CoCl₃?5NH₃中含有两个Cl^-，一个Cl为配原子，钴的配位数为6，含有一个Cl原子为配原子，所以还含有5个NH₃为配体，据此确定其化学式；

解答： 解：（1）Cu原子3d、4s能级上电子为其价电子，3d能级上有10个电子、4s能级上有1个电子，其价电子排布式为3d¹⁰4s¹；与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素K、Cr元素，
故答案为：3d¹⁰4s¹；K、Cr；
（2）该物质中含有配位键，Cu原子和水分子中O原子之间存在配位键，Cu原子提供空轨道、水分子中O原子提供孤电子对，硫酸根离子中S原子和O原子之间存在共价键，水分子中O原子和H原子之间存在共价键，所以存在的化学键有，
故答案为：；
（3）加C₂H₅OH，减小“溶剂”（C₂H₅OH和H₂O）的极性，降低离子化合物Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度，
故答案为：加C₂H₅OH，减小“溶剂”（C₂H₅OH和H₂O）的极性，降低离子化合物Cu（NH₃）₄SO₄?H₂O的溶解度；
 （4）[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O晶体中呈正四面体的原子团是SO₄^2-，杂化轨道类型是sp³的原子价层电子对个数是4，有N原子、S原子和O原子，
故答案为：SO₄^2-；N、S、O；
（5）加热导致氨气挥发，溶液中会产生氢氧化铜沉淀和硫酸铵，
故答案为：加热，NH₃挥发，生成Cu（OH）₂蓝色沉淀和[（NH₄）₂SO₄]；
（6）根据化合物中各元素化合价的代数和为0，氯离子的化合价为-1价，配体NH₃不带电荷，所以Co元素化合价为+3价，1mol CoCl₃?5NH₃只生成2molAgCl，说明一个CoCl₃?5NH₃中含有两个Cl^-，一个Cl为配原子，钴的配位数为6，除了一个Cl原子为配原子外，还含有5个NH₃为配体，所以其化学式为[Co（NH₃）₅Cl]Cl₂，
故答案为：[Co（NH₃）₅Cl]Cl₂；+3；

点评：本题考查物质结构和性质，涉及配合物的成键情况、原子杂化方式、原子结构等知识点，综合性较强，难度较大，明确配位键的形成条件、表示方式等，会利用价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，注意配位键箭头方向，知道配位键属于共价键，为易错点．