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：．与Cu同周期的元素中，

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：______．与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有______（填元素符号），上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为______．
（2）PO₄^3-的空间构型是______．
（3）与NH₃互为等电子体的分子、离子有______、______（各举一例）．
（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为______．

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2-，则1mol 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______．

（7）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，列式计算晶体铜的密度______．

Answer 1

（1）铜是29号元素，二价铜离子核外有27个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d⁹，铜最外层有1个电子，在同一周期中最外层一个电子的还有K、Cr，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，所以N、O元素第一电离能为O＜N，
故答案为：[Ar]3d⁹；K、Cr； O＜N；     
（2）PO₄^3-中P原子的价层电子对=4+(1)/(2)(5+3−4×2)=4，且不含孤电子对，所以其空间构型正四面体，故答案为：正四面体；      
（3）根据原子数和价电子数分别相等的两种微粒互为等电子体，可以写出等电子体的分子和离子分别为：PH₃ 或AsH₃、H₃O⁺或CH₃^-，故答案为：PH₃ 或AsH₃、H₃O⁺或CH₃^-；
（4）氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2杂化，另一种碳周围都是单键，碳的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp³、sp²；
（5）一个 CN^-中含有2个π键，所以1mol CN^-中含有的π键的数目为：2N_A，故答案为：2N_A；
 （6）该晶胞中，铜原子个数=4+2×(1)/(2)+12×(1)/(6)=7，H原子个数=1+3+6×(1)/(3)=7，所以其化学式为CuH，故答案为：CuH；
（7）在铜晶胞中含有铜原子数为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，铜的原子半径为127.8pm，所以晶胞的边长为4×(√(2))/(2)×127.8pm，所以晶胞的密度为((4×64)/(NA))/((4×(√(2))/(2)×127.8×10−10)3)g/cm³=9.0g/cm³，故答案为：9.0g/cm³．