Question

【題目】Cu4O(PO4)2是鋰-磷酸氧銅電池正極的活性物質，它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(tài)Cu的電子排布式：_____。

（2）PO43-的空間構型是______。

（3）P、S、N元素第一電離能由大到小順序為_____。

（4）氨基乙酸銅分子結構如下圖，其中碳原子的雜化方式為____，基態(tài)碳原子核外電子有__種運動狀態(tài)。

（5）晶胞原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置，圖1為銅與氧形成的某化合物晶胞，其中原子坐標參數A為（0，0，0）；B為（，0，）；C為（，，0），則D原子的坐標參數為______。

（6）圖2為銅晶體中銅原子的堆積圖，則晶體銅原子的堆積方式為_____。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23d104s1 正四面體 N>P>S sp3、sp2 6 （1/4，1/4，1/4） A1 型最密堆積或面心立方最密堆積

【解析】

根據核外電子排布規(guī)律書寫電子排布式及比較電離能的大小；根據成鍵方式判斷軌道雜化類型；根據晶胞結構分析晶胞中原子的位置及排列方式。

（1）Cu有29個電子，根據核外電子排布規(guī)律及全滿結構更穩(wěn)定的規(guī)律，基態(tài)Cu的電子排布式為 [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23d104s1 ；

（2）PO43-中心原子P的價層電子對數為，則為sp3雜化，空間構型是正四面體；

（3）非金屬性越強，第一電離能越大，又因為P核外電子排布式中3p軌道處于半滿結構，更為穩(wěn)定，所以P的第一電離能大于S，所以元素第一電離能由大到小順序為N>P>S；

（4）形成單鍵的碳原子為sp3雜化，形成雙鍵的碳原子為sp2雜化；基態(tài)碳原子核外電子所處的能級有1s、2s、2p 3種，其中處于同一原子軌道的電子自旋狀態(tài)不同，2p有3種伸展方向不同的原子軌道，所以碳原子的6個電子的運動狀態(tài)互不相同，一共有6種運動狀態(tài)；

（5）根據晶胞結構圖，A點為原點，B點在面心，則晶胞棱長為1。D原子位于晶胞的八分之一小立方的體心，則根據A、B、C的坐標可以確定D原子的坐標參數為（1/4，1/4，1/4）；

（6）根據圖2所示，晶體銅原子的堆積方式為型最密堆積或面心立方最密堆積。