Question

17．最近科学家研制出-种治疗咳嗽药．其原理是含Cu⁺、Cu²⁺的化合物与乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂一NH₂）络合得到配离子
（1）基态Cu⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，乙二胺属于分子晶体
（2）H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是N＞C＞H
（3）CuC1₂溶液与乙二胺可形成配离子，如图所示，配离子中含有的共价键类型有配位键、极性键、非极性键；乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp³
（4）①CuCl固体可由CuCl₂溶液用SO₂还原制得，发生反应的离子方程式为2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．SO₂分子的空间构型为V形
②如图所示CuCl的晶胞结构，若晶体的密度为ρg/cm³，阿伏加德罗常数的值用N_A表示，则晶胞的边长为$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$cm

Answer 1

分析 （1）Cu原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s能级1个电子形成Cu⁺；乙二胺属于分子晶体；
（2）同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大；
（3）Cu²⁺离子与N原子之间形成配位键，乙二胺中含有极性键、非极性键；乙二胺中N原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4；
（4）①反应中Cu元素化合价降低，则二氧化硫被氧化为硫酸，根据元素守恒可知还有HCl生成；
计算SO₂分子中S原子孤电子对数、价层电子对数，进而确定其空间构型；
②根据均摊法计算晶胞中Cu原子、Cl原子数目，进而表示出晶胞质量，再根据m=ρV计算晶胞边长．

解答 解：（1）Cu原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s能级1个电子形成Cu⁺，基态Cu⁺的核外电子排布式为，乙二胺属于分子晶体，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；分子；
（2）同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是：N＞C＞H，
故答案为：N＞C＞H；
（3）Cu²⁺离子与N原子之间形成配位键，乙二胺中N原子与H原子之间、N原子与C原子之间形成极性键，碳原子之间形成非极性键；乙二胺中N原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp³杂化，
故答案为：配位键、极性键、非极性；sp³；
（4）①反应中Cu元素化合价降低，则二氧化硫被氧化为硫酸，根据元素守恒可知还有HCl生成，反应离子方程式为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
SO₂分子中S原子孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1、价层电子对数=2+1=3，其空间构型为V形，
故答案为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；V形；
②晶胞中Cu原子数目为4、Cl原子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，则晶胞质量=4×$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g，设晶胞边长为a cm，则：ρg/cm³×（a cm）³=4×$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g，解得a=$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$，
故答案为：$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、化学键、杂化方式与空间构型判断、晶胞计算等，理解掌握利用均摊法进行晶胞计算，是对学生综合能力的考查，难度中等．