Question

6．CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等．已知：
①CuCl可以由CuCl₂用适当的还原剂如SO₂、SnCl₂等还原制得：
2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-
2CuCl₂+SnCl₂=2CuCl↓+SnCl₄
②CuCl₂溶液与乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）可形成配离子[Cu（En）₂]²⁺（En是乙二胺的简写）．请回答下列问题：
（1）铜原子基态外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，H、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是O＞N＞H；
（2）SO₄^2-的空间构型为正四面体型；
（3）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp³杂化，乙二胺和  三甲胺[N（CH₃）₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键．
（4）配离子[Cu（En）₂]²⁺的配位数为4，该微粒含有的微粒间的作用力类型有ABD．
A．配位键      B．极性键    C．离子键
D．非极性键    E．氢键      F．金属键
（5）CuCl的晶胞结构如图二所示，其中Cl^-的配位数（即与Cl^-最近距离的Cu⁺的个数）为4．

Answer 1

分析 （1）根据核外电子排布规律书写Cu原子的核外电子排布式，电子按能层高低进行失去，进而书写Cu²⁺的外围电子排布式；同周期自左而右，电负性增大，据此判断O、N元素的电负性，H元素与O、N元素化合时，表现正化合价，H元素的电负性比O、N元素小；
（2）根据价层电子对互斥理论判断离子构型；
（3）根据价层电子对数判断乙二胺分子中氮原子的杂化类型，根据是否含有氢键分析二者熔沸点高低不同的原因；
（4）由图1可知配离子[Cu（En）₂]²⁺的配位数为4，离子中存在配位键、C-N键、C-H键、N-H键、C-C键，据此判断离子化学键类型．
（5）由CuCl的晶胞结构图可知，每个Cu⁺周围有4个Cl^-，故每个Cl^-周围有4个Cu⁺．

解答 解：（1）铜的原子序数为29，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故铜原子基态外围电子排布式为3d¹⁰4s¹；
同周期自左而右，电负性增大，电负性O＞N，H元素与O、N元素化合时，H元素表现正化合价，H元素的电负性比O、N元素小，故电负性O＞N＞H．
故答案为：3d¹⁰4s¹；O＞N＞H；
（2）SO₄^2-离子中价层电子对数为4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，孤电子对数为0，所以是正四面体体型，
故答案为：正四面体型；
（3）乙二胺分子中氮原子形成4个δ键，价层电子对数为4，氮原子为sp³杂化，乙二胺分子间可以形成氢键，物质的熔沸点较高，而三甲胺分子间不能形成氢键，熔沸点较低，
故答案为：sp³杂化；乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；
（4）由图1可知配离子[Cu（En）₂]²⁺的配位数为4；
离子中存在配位键、C-N键、C-H键、N-H键、C-C键，其中C-N键、C-H键、N-H键为极性键，C-C键为非极性键，故离子含有配位键、极性键、非极性键，故选ABD．
故答案为：4；ABD；
（5）由CuCl的晶胞结构图可知，每个Cu⁺周围有4个Cl^-，故每个Cl^-周围有4个Cu⁺，
故答案为：4．

点评 本题考查核外电子排布规律、电负性、杂化轨道、分子空间结构、氢键与化学键、晶胞等，综合性较大，难度中等，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础与分析问题解决问题的能力．