Question

【题目】

锂一磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：

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

(1)写出基态Cu2+的电子排布式：_______________。

(2)PO43-的空间构型是___________________。

(3)P、S元素第一电离能大小关系为_____________________。

(4)氨基乙酸铜分子结构如图，碳原子的杂化方式为_____________，基态碳原子核外电子有

个空间运动状态。

(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol该配合物含有的π键的数目

为____________________。

(6)铜晶体密堆积方式如图所示，铜原子的配位数为_______________，铜的原子半径为127.8pm，NA表示阿伏伽德罗常数的值，列出晶体铜的密度计算式________________g·cm-3

Answer 1

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

【解析】试题分析：(1) Cu2+核外有27个电子，根据核外电子排布规律写电子排布式。

(2)根据价电子互斥理论判断PO43-的空间构型。

(3) P原子3p轨道半充满，不易失电子。

(4)单键碳杂化方式为sp3 、双健碳杂化方式为sp2，根据碳原子核外有4个电子轨道分析。

(5) CN-存在C、N叁键，叁键中有2个π键。

(6)铜晶体密堆积方式如图所示，离铜原子最近且距离相等的原子为铜原子的配位原子，根据丙图可知，晶胞的面对角线为127.8 pm×4，则晶胞边长为，根据均摊原则每个晶胞含有铜原子数。

解析：(1) Cu2+核外有27个电子，根据核外电子排布规律，基态Cu2+的电子排布式是[Ar]3d9 。

(2)根据价电子互斥理论，孤对电子数 ，无孤对电子，所以PO43-的空间构型是正四面体。

(3) P原子3p轨道半充满，结构物定，不易失电子所以P、S元素第一电离能大小关系为P>S。

(4)单键碳杂化方式为sp3 、双健碳杂化方式为sp2，中既有单键碳又有双键碳，所以碳原子的杂化方式为sp3 sp2；碳原子核外有4个电子轨道，所以基态碳原子核外电子有4个空间运动状态。

(5) CN-存在C、N叁键，叁键中有2个π键，所以1 mol该配合物含有的π键是8mol,数目为4.82×1024。

(6)离铜原子最近且距离相等的原子为铜原子的配位原子,根据图示铜原子配位数是12，；根据丙图可知，晶胞的面对角线为127.8 pm×4，则晶胞边长为，根据均摊原则每个晶胞含有铜原子数。设有1mol晶胞，则体积为 ，质量为4×64g，所以密度是。