Question

（2011?海南）銅是重要金屬，Cu的化合物在科學研究和工業生產中具有許多用途，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

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

；
（2）CuSO₄粉末常用來檢驗一些有機物中的微量水分，其原因是

無水是白色，吸水后是藍色

；
（3）SO

2- 4

的立體構型是

正四面體結構

，其中S原子的雜化軌道類型是

SP³

；
（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

6s¹

；一種銅合金晶體具有立方最密堆積的結構，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原子數量之比為

3：1

；該晶體中，原子之間的作用力是

金屬鍵鍵合力

；
（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構為CaF₂的結構相似，該晶體儲氫后的化學式應為

Cu₃AuH₈

．

Answer 1

分析：（1）Cu和濃硫酸在加熱條件下反應生成二氧化硫和硫酸銅；
（2）水和硫酸銅粉末形成藍色CuSO₄?5H₂O晶體；
（3）根據價層電子對互斥模型判斷；
（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數為1，以此判斷電子排布式，利用均攤法計算晶胞；
（5）CaF₂的結構如圖，利用均攤法計算．

解答：解：（1）Cu和濃硫酸在加熱條件下反應生成二氧化硫和硫酸銅，
反應的方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）水和硫酸銅粉末形成藍色CuSO₄?5H₂O晶體，而硫酸銅粉末為白色，故答案為：無水是白色，吸水后是藍色；
（3）硫酸根中心原子的價層電子對為：孤對電子數

6+2-2×4

2

=0，成鍵電子對數4，所以為正四面體結構，中心原子為sp³雜化；
故答案為：正四面體結構；SP³；
（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數為1，則最外層電子排布式為6s¹，在晶胞中Cu原子處于面心，N（Cu）=6×

1

2

=3，Au原子處于頂點位置，N（Au）=8×

1

8

=1，則該合金中Cu原子與Au原子數量之比為3：1，為金屬晶體，原子間的作用力為金屬鍵鍵合力，
故答案為：6s¹；3：1；金屬鍵鍵合力；
（5）CaF₂的結構如圖，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中，則H原子應位于晶胞內部，則應含有8個H，則化學式為Cu₃AuH₈，
故答案為：Cu₃AuH₈．

點評：本題側重于考查非極性分子的判斷、硫酸銅的制備方程式、水的檢驗方法、雜化軌道理論和立體構型、元素周期律的應用、元素的核外電子排布式等知識，題目難度中等，答題時注意根據信息得出合理推論．