Question

【題目】

鋰一磷酸氧銅電池正極的的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2，可通過(guò)下列反應(yīng)制備：

2Na3PO4+CuSO4+2NH3·H2O= Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O

(1)寫(xiě)出基態(tài)Cu2+的電子排布式：_______________。

(2)PO43-的空間構(gòu)型是___________________。

(3)P、S元素第一電離能大小關(guān)系為_____________________。

(4)氨基乙酸銅分子結(jié)構(gòu)如圖，碳原子的雜化方式為_____________，基態(tài)碳原子核外電子有

個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(5)在硫酸銅溶液中加入過(guò)量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，則1 mol該配合物含有的π鍵的數(shù)目

為____________________。

(6)銅晶體密堆積方式如圖所示，銅原子的配位數(shù)為_______________，銅的原子半徑為127.8pm，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，列出晶體銅的密度計(jì)算式________________g·cm-3

Answer 1

【答案】 [Ar]3d9 正四面體 P>S sp3 sp2 4 4.82×1024 12

【解析】試題分析：(1) Cu2+核外有27個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫(xiě)電子排布式。

(2)根據(jù)價(jià)電子互斥理論判斷PO43-的空間構(gòu)型。

(3) P原子3p軌道半充滿，不易失電子。

(4)單鍵碳雜化方式為sp3 、雙健碳雜化方式為sp2，根據(jù)碳原子核外有4個(gè)電子軌道分析。

(5) CN-存在C、N叁鍵，叁鍵中有2個(gè)π鍵。

(6)銅晶體密堆積方式如圖所示，離銅原子最近且距離相等的原子為銅原子的配位原子，根據(jù)丙圖可知，晶胞的面對(duì)角線為127.8 pm×4，則晶胞邊長(zhǎng)為，根據(jù)均攤原則每個(gè)晶胞含有銅原子數(shù)。

解析：(1) Cu2+核外有27個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，基態(tài)Cu2+的電子排布式是[Ar]3d9 。

(2)根據(jù)價(jià)電子互斥理論，孤對(duì)電子數(shù) ，無(wú)孤對(duì)電子，所以PO43-的空間構(gòu)型是正四面體。

(3) P原子3p軌道半充滿，結(jié)構(gòu)物定，不易失電子所以P、S元素第一電離能大小關(guān)系為P>S。

(4)單鍵碳雜化方式為sp3 、雙健碳雜化方式為sp2，中既有單鍵碳又有雙鍵碳，所以碳原子的雜化方式為sp3 sp2；碳原子核外有4個(gè)電子軌道，所以基態(tài)碳原子核外電子有4個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(5) CN-存在C、N叁鍵，叁鍵中有2個(gè)π鍵，所以1 mol該配合物含有的π鍵是8mol,數(shù)目為4.82×1024。

(6)離銅原子最近且距離相等的原子為銅原子的配位原子,根據(jù)圖示銅原子配位數(shù)是12，；根據(jù)丙圖可知，晶胞的面對(duì)角線為127.8 pm×4，則晶胞邊長(zhǎng)為，根據(jù)均攤原則每個(gè)晶胞含有銅原子數(shù)。設(shè)有1mol晶胞，則體積為 ，質(zhì)量為4×64g，所以密度是。