Question

Cu₄O(PO₄)₂是锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质，它可通过下列反应制备：2Na₃PO₄+CuSO₄+2NH₃·H₂O= Cu₄O(PO₄)₂↓+3Na₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+H₂O

（1）写出基态Cu的电子排布式：_____。

（2）PO₄^3-的空间构型是______。

（3）P、S、N元素第一电离能由大到小顺序为_____。

（4）氨基乙酸铜分子结构如下图，其中碳原子的杂化方式为____，基态碳原子核外电子有__种运动状态。

（5）晶胞原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，图1为铜与氧形成的某化合物晶胞，其中原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（，0，）；C为（，，0），则D原子的坐标参数为______。

（6）图2为铜晶体中铜原子的堆积图，则晶体铜原子的堆积方式为_____。

Answer

[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23d104s1 正四面体 N>P>S sp3、sp2 6 （1/4，1/4，1/4） A1 型最密堆积或面心立方最密堆积

【解析】

根据核外电子排布规律书写电子排布式及比较电离能的大小；根据成键方式判断轨道杂化类型；根据晶胞结构分析晶胞中原子的位置及排列方式。

（1）Cu有29个电子，根据核外电子排布规律及全满结构更稳定的规律，基态Cu的电子排布式为 [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23d104s1 ；

（2）PO43-中心原子P的价层电子对数为，则为sp3杂化，空间构型是正四面体；

（3）非金属性越强，第一电离能越大，又因为P核外电子排布式中3p轨道处于半满结构，更为稳定，所以P的第一电离能大于S，所以元素第一电离能由大到小顺序为N>P>S；

（4）形成单键的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化；基态碳原子核外电子所处的能级有1s、2s、2p 3种，其中处于同一原子轨道的电子自旋状态不同，2p有3种伸展方向不同的原子轨道，所以碳原子的6个电子的运动状态互不相同，一共有6种运动状态；

（5）根据晶胞结构图，A点为原点，B点在面心，则晶胞棱长为1。D原子位于晶胞的八分之一小立方的体心，则根据A、B、C的坐标可以确定D原子的坐标参数为（1/4，1/4，1/4）；

（6）根据图2所示，晶体铜原子的堆积方式为型最密堆积或面心立方最密堆积。