硫酸铜晶体，俗称蓝矾、胆矾，具有催吐，祛腐，解毒．取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重如表．回答下列问题：温度范围/℃固体质量/g258～6803.20680

Question

硫酸铜晶体，俗称蓝矾、胆矾，具有催吐，祛腐，解毒．取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重如表．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

（1）X-射线衍射可用于测定蓝矾是否属于晶体；SO₄^2-中S原子价层电子对=4+(1)/(2)（6+2-4×2）=4，且不含孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp³杂化；H₂O分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+2=4，而中心原子外围只有两个原子所以含有2个孤电子对，即H₂O为V型结构；
故答案为：X-射线衍射；sp³；V型；
（2）将硫酸铜晶体加热到258～680℃生成的物质A，由(5.0g)/(250g/mol)=(3.20)/(M)可得M=160g/mol，A是CuSO₄；CuSO₄溶于水配成溶液，加入氨水，观察到的现象是
首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu（NH₃）₄]²⁺而使溶液澄清在[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，Cu²⁺提供空轨道，NH₃提供孤电子对形成配位键，N与H元素之间形成极性键；
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）根据加热反应，由(5.0g)/(250g/mol)=(1.44)/(M)解得M=74，去掉1个铜64，还剩下8，为Cu₂O，铜是29号元素，原子核外有29个电子，根据构造原理书写铜原子基态核外电子排布式，1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰4s¹，Cu⁺的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰；
（4）①由图可知，只含有2种原子，则为Cu和O，该晶胞中O原子数为1+8×(1)/(8)=2，Cu原子数为4，其化学式为Cu₂O，硫酸铜的物质的量=(5.0g)/(250g/mol)=0.02mol，氧化亚铜的质量=0.01mol×144g/mol=1.44g，所以加热温度在1000℃以上；
故答案为：1000℃以上；
②由图可知Cu的配位数为4；
故答案为：4；
③根据Cu₂O晶胞结构图可知，铜原子有4个，氧原子有2个，ρ=(m)/(V)=((144)/(NA)×2)/(V)=dg•cm^-3，V=(288)/(NA•d)，则晶胞的边长为

3	(288)/(NAd)

cm=

3	(288)/(NAd)

×10¹⁰pm，
故答案为：

3	(288)/(NAd)

×10¹⁰．