Question

選考[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] (13分)

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)Cu的價(jià)電子排布式 ，與Cu同周期的元素中，與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有 (填元素符號)，上述方程式中涉及到的N、O、P、S元素第一電離能由小到大的順序?yàn)? 。及電負(fù)性由小到大的順序?yàn)? 。

（2）氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖，氮原子的雜化方式為 。

（3）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，則CN-中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為 。

（4）Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示。則該化合物的化學(xué)式為 。

Answer 1

選考[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)] (13分)

（1）3d10 4s1 （1分） K Cr （2分）

S＜P＜ O＜N （2分） P＜S＜N＜O（2分）

（2） sp3 （2分） （3）1:2 （2分） （4）CuH （2分）

【解析】

試題分析：（1）Cu的外圍電子即是價(jià)電子，其排布式為3d10 4s1；Cu原子的最外層電子數(shù)是1，與Cu原子的最外層電子數(shù)相等且屬于同周期的元素還有K、Cr元素；元素的第一電離能隨電子層數(shù)的增多而減小，隨核電荷數(shù)的增多而增大，N原子的2p軌道為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以其第一電離能大于O，同理P>S，O、N是第二周期元素，P、S是第三周期元素，則四種元素的第一電離能的順序是S＜P＜ O＜N，而電負(fù)性不存在反常情況，元素的電負(fù)性隨電子層數(shù)的增多而減小，隨核電荷數(shù)的增多而增大，則四種元素的電負(fù)性的關(guān)系是P＜S＜N＜O；

（2）N原子的周圍有3個(gè)σ鍵，一對孤對電子，所以雜化方式為sp3；

（3）CN-與N2是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，存在C、N三鍵，所以CN-中的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比1:2；

（4）共價(jià)晶胞圖可知，該晶胞中Cu原子的個(gè)數(shù)是12×(1/6)+2×(1/2)+3=6；H原子個(gè)數(shù)是6×(1/3)+1+3=6，所以Cu：H=1:1.故該化合物的化學(xué)式為 CuH。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用