题目内容

4．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：CuCl2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）配离子[Cu（En）2]2+的中心原子基态外围电子排布式为3d9，该元素位于周期表区ds区，C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；
（2）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得多，原因是乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键．
（3）CuCl的晶胞结构如图所示，其中Cl-的配位数为4，已知晶胞的棱长为dcm，用NA表示阿伏加德罗常数值，则晶胞的密度表达式为$\frac{396}{{d}^{3}•{N}_{A}}$g/cm3．

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；铜元素位于周期表ds 区；同周期自左而右，电负性增大，据此判断C、O、N元素的电负性；
（2）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子呈3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之间可以形成氢键，但三甲胺[N（CH3）3]分子之间不能形成氢键；
（3）根据晶体结构特点分析Cl原子的配位数．

解答 解：（1）Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu2+的外围电子排布式为3d9；
同周期自左而右，电负性增大，同周期第ⅡA族、第ⅤA族，比相邻的元素的电负性大，所以C、O、N元素的电负性的大小为：N＞O＞C，故答案为：3d9；ds 区；N＞O＞C；
（2）乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）中N原子呈3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）分子之间可以形成氢键，三甲胺[N（CH3）3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高；故答案为：sp3杂化；乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键；
（3）从CuCl的晶胞可以判断，每个铜原子与4个Cl距离最近且相等，即Cu的配位数为4，根据化学式可知Cl的配位数也为4，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，设晶胞棱长为dcm，则：ρg/cm3×（d cm）3=4×$\frac{99.5}{{N}_{A}}$，解得ρ=$\frac{396}{{d}^{3}•{N}_{A}}$g/cm3，
故答案为：4；$\frac{396}{{d}^{3}•{N}_{A}}$ g/cm3．

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．

练习册系列答案
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14．下列关于资源及其利用的说法正确的是（　　）
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15．A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的六种短周期元素，有关位置及信息如下：A的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C单质在实验室一般保存在煤油中；F的最高价氧化物对应的水化物既能与酸反应又能与碱反应，G单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀．请回答下列问题：
…EAB
C…D
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（3）同温同压下，将a L A氢化物的气体和b L D的氢化物气体通入水中，若a=b，则所得溶液的pH＜7（填“＞“或“＜”或“=”），若所得溶液的pH=7，则a＞b（填“＞“或“＜”或“=”）
（4）写出F的单质与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（5）已知一定量的E单质能在B2 （g）中燃烧，其可能的产物及能量关系如图1所示：请写出一定条件下EB2（g） 与E（s）反应生成EB（g）的热化学方程式CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H=+172.5kJ/mol．

（6）若在D与G组成的某种化合物的溶液甲中，加入铜片，溶液会慢慢变为蓝色，依据产生该现象的反应原理，所设计的原电池如图2所示，其反应中正极反应式为Fe3++e-=Fe2+．
12．下列叙述正确的是（　　）
A．蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有性脱水性
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D．可用澄清石灰水溶液鉴别 CO2和SO2
19．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X的一种原子核内无中子，Y原子最外层电子数是内层电子总数的2倍，W原子最外层电子数是Y原子最外层电子数的1.5倍，Z、W同主族，下列说法正确的是（　　）
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9．下列溶液中的c（Cl-）与50mL 1mol•L-1 AlCl3溶液中c（Cl-）相等的是（　　）
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