Question

5．SO₂在物質(zhì)的研究和制備過(guò)程中有重要的用途，既可以作為原料又可作為溶劑，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）氯化亞銅（CuCl）的某制備過(guò)程是：向CuCl₂溶液中通入一定量SO₂，微熱，反應(yīng)一段時(shí)間后即生成CuCl白色沉淀．
①Cu²⁺核外有27種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，SO₂的空間構(gòu)型為V形．
②寫(xiě)出上述制備CuCl的離子方程式2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
③CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中Cl^-的配位數(shù)為4．
（2）在液態(tài)SO₂中，以物質(zhì)的量比為1：1混合SbCl₃和GaCl₃得到一個(gè)化學(xué)式為GaSbCl₆的固態(tài)離子化合物．其離子式為[SbCl₂⁺][GaCl₄^-]或者[GaCl₂⁺][SbCl₄^-]，這兩種陽(yáng)離子的雜化類(lèi)型分別為sp²和sp，你認(rèn)為該離子化合物最可能的離子式為[SbCl₂⁺][GaCl₄^-]，其中元素Ga的核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p¹．

Answer 1

分析 （1）①銅的原子序數(shù)為29，Cu²⁺核外有27個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同；根據(jù)二氧化硫中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷；
②CuCl₂與SO₂反應(yīng)生成CuCl沉淀和硫酸；
③根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析Cl原子的配位數(shù)；．
（2）根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=成鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)；根據(jù)化合物中元素化合價(jià)規(guī)律和8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分析；Ga為第四周期、第IIIA族元素，原子核外有31個(gè)電子，分四層排布，最外層有3個(gè)電子．

解答 解：（1）①根據(jù)銅的原子序數(shù)為29，其核外有29個(gè)電子，失去2個(gè)電子形成Cu²⁺，則Cu²⁺核外有27個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同，所以有27種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；二氧化硫中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，而且含有1個(gè)孤電子對(duì)，所以SO₂的空間構(gòu)型為V形；
故答案為：27；V形；
②CuCl₂與SO₂反應(yīng)生成CuCl沉淀和硫酸，其反應(yīng)的離子方程式為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
③從CuCl的晶胞可以判斷，每個(gè)銅原子與4個(gè)Cl距離最近且相等，即Cu的配位數(shù)為4，故答案為：4．
（2）[SbCl₂⁺]中Sb的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（5-1+2×1）=3，則Sb的雜化類(lèi)型為sp²，[GaCl₂⁺]中Ga的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（3-1+2×1）=2，則Ga的雜化類(lèi)型為sp；
[SbCl₂⁺][GaCl₄^-]中陽(yáng)離子Sb呈+3價(jià)屬合N族元素價(jià)鍵規(guī)律，陰離子Ga有三個(gè)電子與三個(gè)Cl原子形成三個(gè)共用電子對(duì)后還有一個(gè)空P軌道，可以結(jié)合一個(gè)氯離子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；[GaCl₂⁺][SbCl₄^-]中陽(yáng)離子鎵呈正三價(jià)屬合第IIIA族元素價(jià)鍵規(guī)律，但是陰離子中Sb原子周?chē)鷧s有9個(gè)電子，比8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)多一個(gè)電子，故不穩(wěn)定，因此結(jié)構(gòu)應(yīng)是[SbCl₂⁺][GaCl₄^-]；
Ga為第四周期、第IIIA族元素，原子核外有31個(gè)電子，分四層排布，最外層有3個(gè)電子，其電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹；
故答案為：sp²；sp；[SbCl₂⁺][GaCl₄^-]；[Ar]3d¹⁰4s²4p¹．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)，側(cè)重于雜化類(lèi)型的判斷、電子排布式、分子的立體構(gòu)型、離子方程的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)，題目難度中等，注意把握雜化類(lèi)型的判斷方法．