题目

题型：不详难度：来源：

（10分）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO₄溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：
（1）CuSO₄可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为___________；
（2）CuSO₄粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_______；
（3）SO₄^2-的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是_______；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为______；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是________；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF₂的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为__________。

答案

（10分）（1）Cu+2 H₂SO₄(浓)  CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O；
（2）白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO₄·5 H₂O，显示水合铜离子特征蓝色；
（3）正四面体，sp³；（4）6s¹； 3:1；金属键；（5）H₈AuCu₃

解析

（1）Cu+2 H₂SO₄(浓)  CuSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O；
（2）白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO₄·5 H₂O，显示水合铜离子特征蓝色；
（3）正四面体，sp³；（4）类比铜原子最外层得：6s¹；在晶胞中Cu原子处于面心，6×1/2=3，Au原子处于顶点位置,8×1/8=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1；金属键；（5）类比CaF₂的晶胞图，Ca^2＋占据顶点和面心，晶胞内填充4个F^－，类比一下，Cu占据面心，Au占据顶点，那H₂只能占据晶胞内部的空间了，一个H₂分子相当于一个F^－,这样看来一个晶胞分摊一个Au原子，3个Cu原子，4个H₂分子，所以化学式为AuCu₃(H₂)₄，就是答案上的H₈AuCu₃。