Question

锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O(PO₄)₂，可通过下列反应制备：

2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu₄O(PO₄)₂↓+3Na₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+H₂O

（1）写出基态Cu²⁺的核外电子排布式：    。

（2）PO₄^3—的空间构型是    。

（3）肼(N₂H₄)分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被－NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是    。

（4）胆矾CuSO₄·5H₂O的结构示意图如下，其含有的微粒间作用力有    。（填序号）

a．离子键      b．极性键     c．金属键

d．配位键      e．氢键       f．非极性键

（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 CN^-中含有的π键的数目为    。

（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为    。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）[Ar]3d⁹      （2）正四面体      （3）sp³          （4）abde

（5）2N_A或2mol         （6）CuH

【解析】

试题分析： （1）Cu原子序数为29，核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹，Cu²⁺电子排布式为[Ar]3d⁹。（2）PO₄^3—中P价层电子对数=(5+0×4+3)/2=4，P与4个O形成4个键，离子空间构型为正四面体。（3）N₂H₄分子中N形成3个键还有1对孤对电子，N杂化类型为sp³。（4）CuSO₄·5H₂O组成为[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O，[Cu(H₂O)₄]²⁺与SO₄^2-以离子键结合，Cu²⁺与H₂O以配位键结合，H和O以极性共价键结合，结晶水中的H和O分别和O和H形成氢键。（5）CN^-中C和N形成三键，三键中有1个键和2个键。（6）晶胞中Cu个数为1/6×12+1/2×2+3=6、H个数为1/3×6+4=6。

考点： 电子排布式  离子空间构型  中心原子杂化类型  化学键  氢键  配位化合物  键、键  晶胞计算