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(yīng)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

 

，上述化學(xué)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）SO₄^2-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元素的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，該氯化物的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

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

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式，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�；�為等電子體，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(xué)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1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹或[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：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹或[Ar]3d⁹； O＜N；
（2）SO₄^2-中P原子的價層電子對=4+

1

2

（6+2-4×2）=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�；�為等電子體，可以寫出等電子體的分子和離子分別為：PH₃、H₃O⁺；
故答案為：PH₃、H₃O⁺；
（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，Cu原子在晶胞體內(nèi)，故Cu原子個數(shù)=4，Cl原子在晶胞頂點和面心，故Cl原子個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以其化學(xué)式為CuCl．
故答案為：CuCl．

點評：本題考查了雜化方式、核外電子排布、電離能、分子構(gòu)型及晶胞的計算等內(nèi)容，綜合性強，難度較大，注意利用均攤法計算晶胞原子數(shù)目．