Question

【題目】（化學(xué)---選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）鋰—磷酸氧銅電池正極的的活性物質(zhì)是Cu4O（PO4）2，可通過下列反應(yīng)制備：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O＝Cu4O（PO4）2↓+3Na2SO4+（NH4）2SO4+H2O

（1）寫出基態(tài)Cu2+的核外電子排布式：____________，與Cu同周期的元素中，與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有___________（填元素符號），上述方程式中涉及到的N、O元素第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________________。

（2）PO43-的空間構(gòu)型是___________。

（3）與NH3具有相同空間構(gòu)型和鍵合形成的分子或離子有_________、___________（各舉一例）

（4）氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖，氮原子的雜化方式為______________。

（5）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu（CN）4]2-，則1molCN-中含有的π鍵的數(shù)目為___________。

（6）Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。則該化合物的化學(xué)式

為______________________。

（7）銅晶體為面心立方最密堆積，銅的原子半徑為127.8pm，列出晶體銅的密度表達(dá)式____________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d9 （1分），K Cr（2分），O<N（1分）（2）正四面體（1分）

（3）PH3或AsH3（1分）、H3O+或CH3-等（1分）（4）sp3 sp2 （2分）

（5）2NA（2分） （6）CuH（2分） （7）9.0g/cm-3

【解析】

試題分析：（1）Cu是29號元素，其基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為：[Ar]3d9。與Cu同周期的元素中，與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr。7號元素Ｎ原子的電子排布式為1s22s22p3．8號元素O原子的電子排布式為1s22s22p4，當(dāng)元素的原子核外電子層上的電子處于全充滿、半充滿或全空狀態(tài)時(shí)，能量低比較穩(wěn)定。N原子的電子處于半充滿狀態(tài)，是穩(wěn)定狀態(tài)。所以N、O元素第一電離能由小到大的順序?yàn)镺＜N。

（2）PO43－中中心原子的價(jià)層電子對數(shù)＝，所以其空間構(gòu)型是正四面體。

（3）與NH3互為等電子體的分子有CH4、H2O、HF、PH3 或AsH3；離子有NH4+、H3O＋、OH-、CH3－等。

（4）在氨基乙酸銅的分子中-CH2-碳原子為sp3 雜化，羰基碳原子為sp2雜化。

（5）在CN－中碳原子與氮原子是以共價(jià)三鍵結(jié)合的，含有的2個(gè)π鍵。所以1 mol CN－中含有的π鍵的數(shù)2NA。

（6）在該化合物的晶胞中Cu：12×（1/6）+2×（1/2）+3=6，H:6×（1/3）+1+3=6所以Cu：H=1:1，故該化合物的化學(xué)式為 CuH。

（7）銅晶體為面心立方最密堆積，則每個(gè)晶胞中含有銅的原子：8 ×（1/8）+6×（1/2）=4。Cu原子半徑為127.8pm=1.278×10-10cm，假設(shè)晶體銅的密度為p，晶胞的邊長為D．，則晶胞的體積是d3，則p·d3=（4×64）/NA，解得p＝。