Question

9．（1）已知CuCl₂溶液與乙二胺H₂N-CH₂CH₂-NH₂[常用（en）表示]作用，可形成配離子（如圖所示）：

①乙二胺分子中N原子成鍵時(shí)采取的雜化類(lèi)型是sp³，乙二胺沸點(diǎn)高于Cl-CH₂CH₂-Cl的主要原因是乙二胺存在分子間氫鍵上述配離子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有：a、b、c．（填寫(xiě)代碼，多選）     a配位鍵    b極性鍵    c非極性鍵    d離子鍵
③該配合物[Cu（en）₂]Cl₂的系統(tǒng)命名為氯化二（乙二胺）合銅（Ⅱ）；其中銅離子的配位數(shù)是4．
（2）下表中實(shí)線(xiàn)是元素周期表的部分邊界，其中上邊界未用實(shí)線(xiàn)標(biāo)出． 

①周期表中基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為4s²4p¹．
②Fe元素位于周期表的d區(qū)；Fe與CO易形成配合物Fe（CO）₅，在Fe（CO）₅中鐵的化合價(jià)為0；
已知：原子數(shù)目和電子總數(shù)（或價(jià)電子總數(shù)）相同的粒子互為等電子體，等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征．與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為N₂和CN^-（填化學(xué)式）．
③根據(jù)VSEPR理論預(yù)測(cè)ED₄^-離子的空間構(gòu)型為正四面體．B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿(mǎn)足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為CO₂、NCl₃（CCl₄、CO）（寫(xiě)2種）．

Answer 1

分析 （1）①乙二胺分子中N原子成鍵時(shí)，形成三根共價(jià)鍵，本身含有一對(duì)孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)=共價(jià)鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)，乙二胺沸點(diǎn)高于Cl-CH₂CH₂-Cl，考慮前者形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，根據(jù)配離子的結(jié)構(gòu)式判斷其中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型；
②該配合物[Cu（en）₂]Cl₂的系統(tǒng)命名，跟無(wú)機(jī)鹽命名類(lèi)似，不同配體之間用•隔開(kāi)，先無(wú)機(jī)后有機(jī)，先陰離子后分子類(lèi)配體，羅馬數(shù)字標(biāo)出中心原子或離子的氧化數(shù)，根據(jù)配體與中心離子或原子形成配位鍵的原子數(shù)目確定配位數(shù)；
（2）①Ga原子位于第4周期，IIIA族，最外層為M層，含有3個(gè)電子；
②Fe元素為第VIII族元素，在周期表中位于d區(qū)，F(xiàn)e與CO易形成配合物Fe（CO）₅，為羰基配合物，F(xiàn)e的化合價(jià)為0，原子數(shù)目和電子總數(shù)（或價(jià)電子總數(shù)）相同的粒子互為等電子體，求等電子體常采用上下左右平移元素，同時(shí)調(diào)控電子數(shù)的方法求解；
③E為Cl，D為O，則ED₄^-離子為ClO₄^-，根據(jù)VSEPR理論判斷該離子的空間構(gòu)型，B為C，C為N，據(jù)此寫(xiě)出B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿(mǎn)足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化學(xué)式．

解答 解：（1）①乙二胺分子中N原子成鍵時(shí)，形成三根共價(jià)鍵，本身含有一對(duì)孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)=共價(jià)鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)，則N原子的雜化軌道數(shù)目為4，根據(jù)雜化軌道理論，N原子為sp³雜化，
乙二胺沸點(diǎn)高于Cl-CH₂CH₂-Cl，考慮前者形成分子間氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)升高，
根據(jù)配離子的結(jié)構(gòu)圖，該配離子中含有配位鍵，有機(jī)配體中含有共價(jià)鍵，N和C之間是極性鍵，不含有離子鍵，故選a、b、c，
故答案為：sp³；乙二胺存在分子間氫鍵；a、b、c；
②該配合物[Cu（en）₂]Cl₂的系統(tǒng)命名，跟無(wú)機(jī)鹽命名類(lèi)似，不同配體之間用•隔開(kāi)，先無(wú)機(jī)后有機(jī)，先陰離子后分子類(lèi)配體，羅馬數(shù)字標(biāo)出中心原子或離子的氧化數(shù)，則該配合物[Cu（en）₂]Cl₂的系統(tǒng)命名為：氯化二（乙二胺）合銅（Ⅱ），
與中心Cu形成配位鍵的原子有4個(gè)N原子，則配位數(shù)為4，
故答案為：氯化二（乙二胺）合銅（Ⅱ）；4；
（2）①Ga原子位于第4周期，IIIA族，最外層為M層，含有3個(gè)電子，則基態(tài)Ga原子的最外層電子排布式為：4s²4p¹，
故答案為：4s²4p¹；
②Fe元素為第VIII族元素，在周期表中位于d區(qū)，
Fe與CO易形成配合物Fe（CO）₅，為羰基配合物，F(xiàn)e的化合價(jià)為0，
原子數(shù)目和電子總數(shù)（或價(jià)電子總數(shù)）相同的粒子互為等電子體，則與CO分子互為等電子體的分子和離子分別為N₂和CN^-，
故答案為：d；0；N₂；CN^-；
③E為Cl，D為O，則ED₄^-離子為ClO₄^-，根據(jù)VSEPR理論，中心Cl原子的配位原子數(shù)BP=4，孤電子對(duì)數(shù)為L(zhǎng)P=$\frac{7-2×4+1}{2}$=0，則價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=4+0=4，空間構(gòu)型為正四面體，
B為C，C為N，則B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都滿(mǎn)足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為CO₂、NCl₃（CCl₄、CO），
故答案為：正四面體；CO₂、NCl₃（CCl₄、CO）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)，包含配合物的知識(shí)，氫鍵的性質(zhì)，元素周期表的區(qū)，價(jià)層電子對(duì)互斥理論，等電子體原理，配位體的知識(shí)，考查較為綜合，題目難度中等．