Question

銅是重要金屬，Cu的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，如CuSO₄溶液常用作電解液、電鍍液等。請回答以下問題：

（1）CuSO₄可由金屬銅與濃硫酸反應制備，該反應的化學方程式為___________；

（2）CuSO₄粉末常用來檢驗一些有機物中的微量水分，其原因是_______；

（3）SO₄^2-的立體構(gòu)型是________，其中S原子的雜化軌道類型是_______；

（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，Au原子最外層電子排布式為______；一種銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點位置，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為_______；該晶體中，原子之間的作用力是________；

（5）上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)為CaF₂的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲氫后的化學式應為__________。

Answer 1

【答案】（1）Cu+2 H₂SO₄(濃)  CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O；

（2）白色無水硫酸銅可與水結(jié)合生成藍色的CuSO₄·5 H₂O，顯示水合銅離子特征藍色；

（3）正四面體，sp³；（4）6s¹；（5）3:1；（4）金屬鍵；（5）H₈AuCu₃

【解析】物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合考查。包含有銅元素相關的性質(zhì)考查、硫酸根空間結(jié)構(gòu)考查、雜化軌道考查、原子結(jié)構(gòu)考查、晶體結(jié)構(gòu)及計算考查。

本題各小題內(nèi)容考查點相互的聯(lián)系不大，仍屬于“拼盤”式題。（3）硫酸根中心原子的價層電子對為：孤對電子數(shù)6-2×4+2=0，成鍵電子對數(shù)4，所以為正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子為sp³雜化；（4）Au電子排布或類比Cu，只是電子層多兩層，由于是面心立方，晶胞內(nèi)N（Cu）=6×=3，N（Au）=8×=1；（5）CaF₂結(jié)構(gòu)如下圖所示，所以氫原子在晶胞內(nèi)有4個，可得儲氫后的化學式為H₈AuCu₃

思維拓展：由于《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊近年才在在高考中出現(xiàn)，不可能出很難的題，且結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關系的緊密聯(lián)系也不能體現(xiàn)過深，因而目前的高考來看，試題只能是拼盤式的。學習過程中有一定的難度，但學會后變化較少。主要的幾個考點除配位外，基本在本題中都考到，與近三年的考題變化不大。