Question

6．CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等．已知：
①CuCl可以由CuCl₂用適當的還原劑如SO₂、SnCl₂等還原制得：
2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-
2CuCl₂+SnCl₂=2CuCl↓+SnCl₄
②CuCl₂溶液與乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）可形成配離子[Cu（En）₂]²⁺（En是乙二胺的簡寫）．請回答下列問題：
（1）銅原子基態外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，H、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是O＞N＞H；
（2）SO₄^2-的空間構型為正四面體型；
（3）乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp³雜化，乙二胺和  三甲胺[N（CH₃）₃]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高的多，原因是乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵．
（4）配離子[Cu（En）₂]²⁺的配位數為4，該微粒含有的微粒間的作用力類型有ABD．
A．配位鍵      B．極性鍵    C．離子鍵
D．非極性鍵    E．氫鍵      F．金屬鍵
（5）CuCl的晶胞結構如圖二所示，其中Cl^-的配位數（即與Cl^-最近距離的Cu⁺的個數）為4．

Answer 1

分析 （1）根據核外電子排布規律書寫Cu原子的核外電子排布式，電子按能層高低進行失去，進而書寫Cu²⁺的外圍電子排布式；同周期自左而右，電負性增大，據此判斷O、N元素的電負性，H元素與O、N元素化合時，表現正化合價，H元素的電負性比O、N元素小；
（2）根據價層電子對互斥理論判斷離子構型；
（3）根據價層電子對數判斷乙二胺分子中氮原子的雜化類型，根據是否含有氫鍵分析二者熔沸點高低不同的原因；
（4）由圖1可知配離子[Cu（En）₂]²⁺的配位數為4，離子中存在配位鍵、C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵、C-C鍵，據此判斷離子化學鍵類型．
（5）由CuCl的晶胞結構圖可知，每個Cu⁺周圍有4個Cl^-，故每個Cl^-周圍有4個Cu⁺．

解答 解：（1）銅的原子序數為29，根據能量最低原理其態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故銅原子基態外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹；
同周期自左而右，電負性增大，電負性O＞N，H元素與O、N元素化合時，H元素表現正化合價，H元素的電負性比O、N元素小，故電負性O＞N＞H．
故答案為：3d¹⁰4s¹；O＞N＞H；
（2）SO₄^2-離子中價層電子對數為4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，孤電子對數為0，所以是正四面體體型，
故答案為：正四面體型；
（3）乙二胺分子中氮原子形成4個δ鍵，價層電子對數為4，氮原子為sp³雜化，乙二胺分子間可以形成氫鍵，物質的熔沸點較高，而三甲胺分子間不能形成氫鍵，熔沸點較低，
故答案為：sp³雜化；乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵；
（4）由圖1可知配離子[Cu（En）₂]²⁺的配位數為4；
離子中存在配位鍵、C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵、C-C鍵，其中C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵為極性鍵，C-C鍵為非極性鍵，故離子含有配位鍵、極性鍵、非極性鍵，故選ABD．
故答案為：4；ABD；
（5）由CuCl的晶胞結構圖可知，每個Cu⁺周圍有4個Cl^-，故每個Cl^-周圍有4個Cu⁺，
故答案為：4．

點評 本題考查核外電子排布規律、電負性、雜化軌道、分子空間結構、氫鍵與化學鍵、晶胞等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎與分析問題解決問題的能力．