Question

【題目】鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質是Cu4O(PO4)2，可通過下列反應制備：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O

（1）與NH3互為等電子體的分子、離子有________、________(各舉一例)。

（2）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2－，則1 mol CN－中含有的π鍵的數目為________；若此離子與[Cu(H2O)4]2+結構相似，則此離子的空間構型為 。

（3）Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物，其晶體結構單元如圖所示。則該化合物的化學式為________。

（4） 甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內的O－C－H鍵角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子內的O－C－H鍵角；甲醇易溶于水的原因是 。

（5） 金屬酞菁配合物在硅太陽能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結構如圖所示，其中N原子的雜化方式為 ，在如圖的方框內請在圖中用箭頭表示出配位鍵。

Answer 1

【答案】（1）PH3、H3O+

（2）2NA 平面正方形

（3）CuH

（4）小于 甲醇分子和水分子間能夠形成氫鍵，且甲醇和水都是極性分子，相似相溶。

（5）sp2、sp3

【解析】試題分析：（1）原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，則與NH3互為等電子體的分子、離子有PH3、H3O+；

（2）一個 CN-中含有2個π鍵，所以1mol CN-中含有的π鍵的數目為：2NA，若此配離子[Cu(H2O)4]2+是正四面體結構，此配離子與[Cu(H2O)4]2+結構相似，則此配離子的空間構型為平面正方形；

（3）該晶胞中，銅原子個數=4+2×+12×=7，H原子個數=1+3+6×=7，所以其化學式為CuH；

（4）甲醇分子內C的成鍵電子對數為4，無孤電子對，雜化類型為sp3，是四面體結構，甲醛分子中的碳采取sp2雜化，是平面三角形結構，甲醇分子內O﹣C﹣H鍵角比甲醛分子內O﹣C﹣H鍵角小；由于甲醇分子和水分子間能夠形成氫鍵，且甲醇和水都是極性分子，相似相溶，所以甲醇易溶于水。

（5）根據示意圖可判斷形成雙鍵的氮原子是sp2雜化，全部形成單鍵的是sp3雜化；配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子，其中Mg提供空軌道，所以該配合物中的配位鍵可表示為。