第 2 题

氧化亚铜

\ce{Cu2O}

是一种用于固态电子器件和太阳能电池的半导体。其立方晶胞参数为

a = 427.0

pm，氧原子（A）构成体心立方子点阵，铜原子（B）构成面心立方子点阵。(a) Cu 和 O 的配位数各是多少？(b) 计算最短的

\ce{O-O}

、

\ce{Cu-O}

与

\ce{Cu-Cu}

间距。(c) 计算化学计量

\ce{Cu2O}

的理论密度（g cm

^{-3}

）。(d) 某非化学计量样品中

0.2\%

的 Cu 原子被氧化为

\ce{Cu^2+}

。Cu 格位的空位百分比是多少，

\ce{Cu_{2-x}O}

中的

x

为多少？(e) 写出

\ce{Cu2O}

与下列物质反应的配平化学方程式：(1) 潮湿空气中的

\ce{O2}

；(2) 稀硫酸；(3) 热浓硫酸。

第 1/5 步：配位数

\text{Coordination numbers: } \text{Cu} = 2 \; (\text{linear}), \quad \text{O} = 4 \; (\text{tetrahedral})

分析

化学计量为 $\ce{Cu2O}$ ，配位数之比须为 $CN(\ce{O}) : CN(\ce{Cu}) = 2 : 1$ 。氧四面体配位（ $CN = 4$ ），铜直线配位（ $CN = 2$ ）。