Question

向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水，先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体（化学式为[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O）析出。

(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式__________，____________。

(2)铜元素基态原子的电子排布式为_________________，铜单质晶体中的原则堆积模型属于_________堆积（填堆积模型名称）。

(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中，电负性最大的是_________（填元素符号），第一电离能最大的是_________（填元素符号）。该晶体中的阴离子的立体构型是_________，阴离子的中心原子的杂化方式为_________。

(4)氨的沸点_________（填“高于”或“低于”）膦(PH₂)，原因是_____________。

(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是______________。若该晶体的密度为pg·cm^-3，以N_A表示阿伏伽德罗常数，则该晶胞的边长为a=_____________nm。

Answer

Cu2＋＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2NH4＋Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 1s22s22p63s23p63d104s1或 3d104s1面心立方最密堆积ON正四面体sp3高于因氨分子间存在氢键，膦分子间不存在氢键而只存在范德华力，故氨的沸点高于膦的沸点CuCl

【解析】(1)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，涉及的离子方程式为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-； 故答案为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(2)铜是29号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，铜单质晶体中的原子堆积模型属于面心立方最密堆积，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；面心立方最密堆积；

(3)上述深蓝色晶体所含的非金属元素有N、H、O、S，其中O元素的非金属性最强，电负性最大，N的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能最大。[Cu(NH3)4]2+形成4个配位键，具有对称的空间构型，中心原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体，故答案为：O；N；正四面体；sp3；

(4)氨分子间能够形成氢键，沸点高于膦(PH3)，故答案为：高于；因氨分子间存在氢键，膦分子间不存在氢键而只存在范德华力，故氨的沸点高于膦的沸点。

(5)晶胞中Cu位于顶点、面心，晶胞中Cu原子为8×+6×=4，Cl原子位于晶胞内部，晶胞中Cl原子数目为4，故该晶体化学式为CuCl；1mol晶胞的质量为4×g，1mol晶胞的体积为a3 cm3，该晶体的密度为ρg·cm-3，因此a3 cm3×ρg·cm-3=4×g，解得a= cm=×107 nm，故答案为：CuCl；×107。