Question

11．往硫酸銅水溶液中加入氨水，首先生成難溶物，繼續(xù)加氨水，難溶物溶解，而且所得溶液的顏色比原來明顯加深，得到了一種含²⁺的溶液，此離子的立體結構如圖所示（4個NH₃與Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O軸線垂直）．請回答以下問題：
（1）硫酸銅水溶液加氨水的變化過程，用離子方程式表示為Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O
①生成淺藍色沉淀：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺；
②生成深藍色溶液：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O．
（2）此深藍色的離子屬于配離子．其中Cu²⁺與H₂O和NH₃形成的是配位鍵，請在圖中表示此化學鍵．
（3）此深藍色離子的空間結構呈八面體形．

Answer 1

分析 （1）氨水和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀；當氨水過量時，氨水和氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物，所以難溶物溶解得到深藍色的透明溶液，注意根據離子的立體結構可知生成[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺離子；
（2）配合物中，配位體提供孤電子對，中心原子提供空軌道形成配位鍵，[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺中，Cu²⁺提供空軌道，N、O原子提供孤對電子，據此標出化學鍵；
（3）4個NH₃與Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O軸線垂直，每個分子周圍緊鄰的分子相連接而成的空間幾何體為正八面體．

解答 解：（1）氨水和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀，離子方程式為：Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺，生成淺藍色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，氨水和淺藍色氫氧化銅反應生成可溶性的銅氨絡合物，根據離子的立體結構可知生成[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺離子，所以發(fā)生的離子反應為：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O，生成深藍色溶液，
故答案為：①Cu²⁺+2NH₃•H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺②Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺+2OH^-+2H₂O；
（2）硫酸銅和氨水反應生成氫氧化銅藍色沉淀，繼續(xù)加氨水時，氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應，Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子，生成絡合物而使溶液澄清，[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺為配離子，Cu²⁺提供空軌道，N、O原子提供孤對電子，則以配位鍵結合，此化學鍵可表示為：，
故答案為：配離子；配位；；

（3）[Cu（NH₃）₄（H₂O）₂]²⁺為配離子，4個NH₃與Cu²⁺共面，跟H₂O-Cu²⁺-H₂O軸線垂直，銅離子的配位數是6，將6個分子連接后所圍成的空間幾何構型正八面體，
故答案為：八面體．

點評 本題考查了配合物、配位鍵的形成等性質，題目難度中等，明確形成配合物的條件是：有提供空軌道的中心原子，有提供孤電子對的配位體．注意配位鍵屬于共價鍵，注意銅離子的化學性質．