Question

【題目】

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

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

(1)寫出基態Cu2+的電子排布式：_______________。

(2)PO43-的空間構型是___________________。

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

(4)氨基乙酸銅分子結構如圖，碳原子的雜化方式為_____________，基態碳原子核外電子有

個空間運動狀態。

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

為____________________。

(6)銅晶體密堆積方式如圖所示，銅原子的配位數為_______________，銅的原子半徑為127.8pm，NA表示阿伏伽德羅常數的值，列出晶體銅的密度計算式________________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個電子，根據核外電子排布規律寫電子排布式。

(2)根據價電子互斥理論判斷PO43-的空間構型。

(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，根據碳原子核外有4個電子軌道分析。

(5) CN-存在C、N叁鍵，叁鍵中有2個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，根據丙圖可知，晶胞的面對角線為127.8 pm×4，則晶胞邊長為，根據均攤原則每個晶胞含有銅原子數。

解析：(1) Cu2+核外有27個電子，根據核外電子排布規律，基態Cu2+的電子排布式是[Ar]3d9 。

(2)根據價電子互斥理論，孤對電子數 ，無孤對電子，所以PO43-的空間構型是正四面體。

(3) P原子3p軌道半充滿，結構物定，不易失電子所以P、S元素第一電離能大小關系為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個電子軌道，所以基態碳原子核外電子有4個空間運動狀態。

(5) CN-存在C、N叁鍵，叁鍵中有2個π鍵，所以1 mol該配合物含有的π鍵是8mol,數目為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,根據圖示銅原子配位數是12，；根據丙圖可知，晶胞的面對角線為127.8 pm×4，則晶胞邊長為，根據均攤原則每個晶胞含有銅原子數。設有1mol晶胞，則體積為 ，質量為4×64g，所以密度是。