Question

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________，该元素位于周期表区________，C、N、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________；

（2）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为________，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________。

（3）CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl^-的配位数为________，已知晶胞的棱长为dcm，用N_A表示阿伏加德罗常数值，则晶胞的密度表达式为________g/cm³。

Answer

（1）3d9 ds 区 N＞O＞C

（2）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

（3）4 396/d3 ·NA g/cm3

【解析】

试题分析：（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；Cu原子位于元素周期表的ds区；同周期自左而右，非金属性增强，电负性增大，电负性O＞N＞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；

（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；晶胞中含有4个CuCl，晶胞的体积为d3cm3，故晶胞的密度为=396/d3 ·NA g/cm3。

考点：考查核外电子排布规律、电负性、杂化轨道、分子空间结构、晶胞分析与计算等。