Question

17．最近科學(xué)家研制出-種治療咳嗽藥．其原理是含Cu⁺、Cu²⁺的化合物與乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂一NH₂）絡(luò)合得到配離子
（1）基態(tài)Cu⁺的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，乙二胺屬于分子晶體
（2）H、C、N三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是N＞C＞H
（3）CuC1₂溶液與乙二胺可形成配離子，如圖所示，配離子中含有的共價(jià)鍵類型有配位鍵、極性鍵、非極性鍵；乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp³
（4）①CuCl固體可由CuCl₂溶液用SO₂還原制得，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．SO₂分子的空間構(gòu)型為V形
②如圖所示CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)，若晶體的密度為ρg/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示，則晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$cm

Answer 1

分析 （1）Cu原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s能級1個(gè)電子形成Cu⁺；乙二胺屬于分子晶體；
（2）同周期自左而右電負(fù)性增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；
（3）Cu²⁺離子與N原子之間形成配位鍵，乙二胺中含有極性鍵、非極性鍵；乙二胺中N原子形成3個(gè)σ鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4；
（4）①反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)降低，則二氧化硫被氧化為硫酸，根據(jù)元素守恒可知還有HCl生成；
計(jì)算SO₂分子中S原子孤電子對數(shù)、價(jià)層電子對數(shù)，進(jìn)而確定其空間構(gòu)型；
②根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Cu原子、Cl原子數(shù)目，進(jìn)而表示出晶胞質(zhì)量，再根據(jù)m=ρV計(jì)算晶胞邊長．

解答 解：（1）Cu原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s能級1個(gè)電子形成Cu⁺，基態(tài)Cu⁺的核外電子排布式為，乙二胺屬于分子晶體，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；分子；
（2）同周期自左而右電負(fù)性增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，H、C、N三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是：N＞C＞H，
故答案為：N＞C＞H；
（3）Cu²⁺離子與N原子之間形成配位鍵，乙二胺中N原子與H原子之間、N原子與C原子之間形成極性鍵，碳原子之間形成非極性鍵；乙二胺中N原子形成3個(gè)σ鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，N原子采取sp³雜化，
故答案為：配位鍵、極性鍵、非極性；sp³；
（4）①反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)降低，則二氧化硫被氧化為硫酸，根據(jù)元素守恒可知還有HCl生成，反應(yīng)離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
SO₂分子中S原子孤電子對數(shù)=$\frac{6-2×2}{2}$=1、價(jià)層電子對數(shù)=2+1=3，其空間構(gòu)型為V形，
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O=2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；V形；
②晶胞中Cu原子數(shù)目為4、Cl原子數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則晶胞質(zhì)量=4×$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g，設(shè)晶胞邊長為a cm，則：ρg/cm³×（a cm）³=4×$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g，解得a=$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$，
故答案為：$\root{3}{\frac{398}{ρ{•N}_{A}}}$．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電負(fù)性、化學(xué)鍵、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、晶胞計(jì)算等，理解掌握利用均攤法進(jìn)行晶胞計(jì)算，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．