Question

硫酸铜晶体，俗称蓝矾、胆矾，具有催吐，祛腐，解毒。取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重如下表。回答下列问题：

温度范围/℃	固体质量/g
258~680	3.20
680~1000	1.60
1000以上	1.44

（1）测定蓝矾属于晶体的物理方法是____________。其中SO₄^2-中S原子的轨道杂化形式是____________；H₂O的空间构型是__________________。

（2）将硫酸铜晶体加热到258~680℃生成的物质A，A是__________（化学式）；A溶于水配成溶液，加入氨水，观察到的现象是_____________________________________________；最终得到溶液中的含铜元素的离子是_________________（化学式），该离子含有的化学键类型有___________________。

（3）将硫酸铜晶体加热到1000℃以上生成的物质C，在C中的铜的离子的基态电子排布式是____________；

（4）如图是硫酸铜晶体分解得到一定温度的产物的晶胞（白球和黑球代表不同的原子）。

①该温度是_______________。

②铜原子的配位数是_______________。

③已知该晶体的密度为dg·cm^-3，则晶胞参数是_________________pm。

Answer

（1）X-射线衍射；sp3；V形

（2）CuSO4；首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液；[Cu（NH3）4]2+，配位键、极性键

（3）[Ar]3d10

（4）①1000℃以上②2③×1010

【解析】

试题分析：（1）测定蓝矾属于晶体的物理方法是X-射线衍射。其中SO42-中S原子价层电子对数=4+（6+2-4×2）=4，采取sp3杂化；H2O中O原子价层电子对数=2+（6-2×1）=4， 采取sp3杂化，空间构型为V形，故答案为：X-射线衍射；sp3；V形；

（2）在5g胆矾中含有的结晶水的质量为5g×=1.8g=5g-3.2g，A是硫酸铜；A溶于水配成溶液，加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液；最终得到溶液中形成铜氨络离子，该离子含有的化学键类型有配位键、极性共价键，故答案为：CuSO4；首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液；[Cu（NH3）4]2+，配位键、极性键；

（3） 5g胆矾中含有的铜元素的质量为5g×=1.28g，将硫酸铜晶体加热到1000℃以上生成的物质C中含有氧元素的质量为1.44g-1.28g=0.16g，二者物质的量之比为0.02mol：0.01mol=2：1，为Cu2O，铜元素显+1价，+1价铜离子的基态电子排布式是[Ar]3d10，故答案为：[Ar]3d10；

（4）①白球的个数为8×+1=2，黑球的个数为4，个数比为1：2，为Cu2O，该温度是1000℃以上，故答案为：1000℃以上；

②黑球表示铜原子，白球表示O原子，氧原子的配位数是4，则铜原子的配位数是2，故答案为，2；

③设晶胞的边长为x，1mol晶胞的质量为288g，则x3×NA×dg·cm-3=288g，解得x=cm=×1010 pm， 故答案为：×1010。

考点：考查了晶体的测定方法、晶胞的计算、化学键等相关知识。