Question

鋰-磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu₄O（PO₄）₂，可通過下列反應制備：

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

 

，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為

 

．
（2）PO₄^3-的空間構(gòu)型是

 

．
（3）與NH₃互為等電子體的分子、離子有

 

、

 

（各舉一例）．
（4）氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖1，碳原子的雜化方式為

 

．
（5）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2-，則1mol[Cu（CN）₄]^2-中含有的?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2所示．則該化合物的化學式為

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,“等電子原理”的應用,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）銅是29號元素，二價銅離子核外有27個電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式，銅最外層有1個電子，根據(jù)元素周期律比較電第一電離能；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定其空間構(gòu)型；
（3）根據(jù)原子數(shù)和價電子數(shù)分別相等的兩種微�；榈入娮芋w，可以寫出等電子體的分子和離子；
（4）根據(jù)碳原子的成鍵情況要以判斷碳原子的雜化方式；
（5）在[Cu（CN）₄]^2- 中，一個 CN^-中含有1個?鍵，每個CN^-和Cu間有1個?鍵；
（6）利用均攤法確定其化學式．

解答： 解：（1）銅是29號元素，二價銅離子核外有27個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，其核外電子排布式為：[Ar]3d⁹；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素，所以N、O元素第一電離能為O＜N，
故答案為：[Ar]3d⁹； O＜N；     
（2）PO₄^3-中P原子的價層電子對=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤電子對，所以其空間構(gòu)型正四面體，故答案為：正四面體；
（3）根據(jù)原子數(shù)和價電子數(shù)分別相等的兩種微�；榈入娮芋w，可以寫出等電子體的分子和離子分別為：PH₃ 或AsH₃、H₃O⁺或CH₃^-，
故答案為：PH₃ 或AsH₃；H₃O⁺或CH₃^-；
（4）氨基乙酸銅的分子中一種碳有碳氧雙鍵，碳的雜化方式為sp2雜化，另一種碳周圍都是單鍵，碳的雜化方式為sp3雜化，
故答案為：sp³、sp²；
（5）在[Cu（CN）₄]^2- 中，一個 CN^-中含有1個?鍵，每個CN^-和Cu間有1個?鍵，所以1mol[Cu（CN）₄]^2- 中含有的?鍵的數(shù)目為8N_A，故答案為：8N_A；
（6）該晶胞中，銅原子個數(shù)=4+2×

1

2

+12×

1

6

=7，H原子個數(shù)=1+3+6×

1

3

=7，所以其化學式為CuH，故答案為：CuH．

點評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，這些知識點都是考查熱點，難點是化學式的確定，注意該題中每個頂點上的原子被6個晶胞占有而不是8個晶胞占有，為易錯點．