Question

【題目】鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質是Cu4O(PO4)2，可通過下列反應制備：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3H2O═Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O

（1）寫出基態Cu2+的電子排布式：____________；與Cu同周期的元素中，與銅原子最外層電子數相等的元素還有____________（填元素符號）。

（2）PO43－的空間構型是____________。

（3）與SO42－互為等電子體的2種分子是______。

（4）氨水溶液中各元素原子的電負性從大到小排列順序為_______________．

（5）氨基乙酸銅（結構簡式：H2NCH2COO-Cu-OOC-CH2NH2）分子中碳原子的雜化方式為____________，基態碳原子核外電子占有_________個軌道。

（6）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，則1mol該配合物中含有的π鍵的物質的量為__________mol。

（7）銅晶體為面心立方最密堆積，配位數為___________，銅的原子半徑為127.8pm，NA表示阿伏加德羅常數的值，列出晶體銅的密度計算式（不必化簡）__________g/cm-3

Answer 1

【答案】 [Ar]3d9 K、Cr 正四面體 SiF4 、CCl4 、CF4、SiCl4等 O＞N＞H sp3、sp2 4 8 12

【解析】（1）考查電子排布式的書寫、核外電子排布規律，Cu的價電子排布式為3d104s1，即Cu2＋電子排布式為[Ar]3d9；與銅原子最外層電子數相等的元素是K、Cr；（2）考查空間構型，PO43－中中心原子有4個σ鍵，孤電子對數為(5＋3－4×2)/2=0，價層電子對數為4，即PO43－的空間構型為正四面體；（3）考查等電子體，與SO42－等電子體的分子有SiF4 、CCl4 、CF4、SiCl4等；（4）考查電負性的規律，氨水中含有的元素是N、H、O，電負性的順序是O>N>H；（5）考查雜化類型的判斷，電子排布式，氨基乙酸銅中－CH2－，該碳原子的雜化類型為sp3，氨基乙酸銅中“C=O”中C原子的雜化類型為sp2；基態C原子的電子排布式為1s22s22p2，一個p能級有3個原子軌道，1個s能級有1個原子軌道，即基態碳原子核外電子占有4個原子軌道；（6）考查化學鍵的數目，CN－中C和N共有三個電子對，其中有2個π鍵，即1mol該配合物中含有π鍵的物質的量為8mol；（7）考查晶胞的計算，銅晶體為面心立方最密堆積，配位數為12，兩個最近的銅原子距離是面對角線的一半，即面對角線距離為4×127.8×10－10cm，根據勾股定理，求出邊長為cm，晶胞的體積為（）3cm3，銅原子位于頂點和面心，個數為8×1/8＋6×1/2=4，即晶胞的質量為g，根據密度的定義，晶胞的密度為g/cm3。