【題目】磷酸鐵鋰電池是綠色環(huán)保型電池,電池的總反應(yīng)為:Li1-xFePO4+LixC6= LiFePO4+C6。
(1)LiFepO4中Fe2+的價(jià)電子排布圖(軌道表達(dá)式)為___________,該電池反應(yīng)物中涉及第二周期的元素的第一電離能由大到小的順序是___________(用元素符號(hào)表示)。
(2)H3PO4和H2CO3中P和C原子的雜化方式_____(填“相同”或“不相同”)。PO43-的空間結(jié)構(gòu)為___________。
(3)石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料,Li+嵌人石墨的兩層間,導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變,形成化學(xué)式為L(zhǎng)ixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)如右圖所示,則x=___________;若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)L i+,則化學(xué)式為___________。
(4)某金屬鋰的硼氫化物是優(yōu)質(zhì)固體電解質(zhì),并具有高儲(chǔ)氫密度。陽(yáng)離子為L(zhǎng)i+,陰離子是由12個(gè)硼原子和12個(gè)氫原子所構(gòu)成的離子團(tuán)。陰離子在晶胞中位置如圖所示,其堆積方式為___________,Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,該化合物的化學(xué)式為___________(用最簡(jiǎn)整數(shù)比表示)。假設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a nm,則兩個(gè)最近的Li+的距離為___________nm。
【答案】 O>C>Li 不相同 正四面體 1 面心立方堆積
【解析】
(1) 鐵元素是26號(hào)元素,F(xiàn)e2+核外有24個(gè)電子,根據(jù)能量最低原理分析;同周期元素從左到右,第一電離能有增大的趨勢(shì);(2)價(jià)電子對(duì)數(shù)=(中心原子價(jià)電子數(shù)+配位原子提供的電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù)),據(jù)此計(jì)算雜化軌道數(shù);(3)根據(jù)石墨嵌入化合物的平面結(jié)構(gòu)圖分析Li、C原子數(shù)比;(4)根據(jù)陰離子在晶胞中位置圖,判斷堆積方式;利用“均攤法”計(jì)算該化合物的化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析兩個(gè)最近的Li+的距離。
(1) 鐵元素是26號(hào)元素,F(xiàn)e2+核外有24個(gè)電子,根據(jù)能量最低原理,F(xiàn)e2+核外電子排布是1S22S22P63S23P63d6,價(jià)電子排布圖為
;該電池反應(yīng)物中涉及第二周期的元素有Li、C、O,同周期元素從左到右,第一電離能有增大的趨勢(shì),所以第一電離能由大到小的順序是O>C>Li;(2)根據(jù)價(jià)電子對(duì)數(shù)=(中心原子價(jià)電子數(shù)+配位原子提供的電子數(shù) 離子所帶電荷數(shù)),價(jià)電子對(duì)數(shù)等于其雜化軌道數(shù),H3PO4中P原子的雜化軌道數(shù)是4,P原子雜化方式是SP3,H2CO3中C原子的雜化軌道數(shù)是3,C原子雜化方式是SP2,雜化方式不同;PO43-中P原子的雜化軌道數(shù)是4,無(wú)孤電子對(duì),所以PO43-空間結(jié)構(gòu)為正四面體;(3)根據(jù)均攤原則,每個(gè)碳環(huán)實(shí)際占用2個(gè)碳原子,每個(gè)鋰離子占用碳環(huán)是 =3,石墨嵌入化合物的Li、C原子數(shù)比為1:6,所以 中x=1;若每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)L i+,則石墨嵌入化合物的Li、C原子數(shù)比為1:2,所以化學(xué)式是;(4)根據(jù)陰離子在晶胞中位置圖,陰離子在晶胞頂點(diǎn)和面心,所以堆積方式為面心立方堆積;根據(jù)“均攤法”,陰離子數(shù) ,Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,晶胞中共8個(gè)鋰離子,故該化合物的化學(xué)式;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),晶胞邊長(zhǎng)為a nm,Li+占據(jù)陰離子組成的所有正四面體中心,晶胞邊長(zhǎng)為a nm,所以兩個(gè)最近的Li+的距離為相鄰的兩個(gè)正四面體的體心間距(或兩個(gè)八分之一晶胞立方的體心間距),是晶胞邊長(zhǎng)的一半,即 nm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列比較結(jié)論正確的是
A. 等量Cl2分別通入H2O、NaOH溶液中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等
B. 等物質(zhì)的量的和中,中子數(shù)之比為1:2
C. 等質(zhì)量的乙醇與乙酸所含碳原子數(shù)目相同
D. 1molP4與1molCH4中的共價(jià)鍵鍵數(shù)目相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】C、H、O、N、P、S這6種元素是組成細(xì)胞的主要元素,它們占細(xì)胞鮮重的百分比正確的是
A. C>H>O>N>P>S B. O>C>H>N>P>S
C. C>O>H>N>P>S D. O>H>C>N>S>P
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示下列描述正確的是
A. 反應(yīng)開始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol/(Ls)
B. 反應(yīng)開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol/L
C. 反應(yīng)開始到10s,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0 %
D. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為:X+YZ
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“胃舒平”是一種治療胃酸過多的藥物,是一種常見的兩性物質(zhì),其主要成分為( )
A.Na2O2B.Al2O3
C.NaHCO3D.Al(OH)3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一個(gè)定容的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知反應(yīng)過程中的某一時(shí)間SO2、O2和SO3的濃度分別為0.1 mol·L-1、0.05 mol·L-1和0.3 mol·L-1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)不可能存在的數(shù)據(jù)正確的是
A. c(SO2)=0.25 mol·L-1 B. c(O2)=0.12 mol·L-1
C. c(SO2)+c(SO3)=0.15 mol·L-1 D. c(SO3)+c(O2)=0.3 mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A為直流電源,B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色,請(qǐng)回答下列問題:
(1)電源A的a為_____極。
(2)濾紙B上發(fā)生反應(yīng)的總方程式為__________。
(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點(diǎn),使c、d兩點(diǎn)短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為_____,電極f上發(fā)生的反應(yīng)為__________,槽中盛放的電鍍液可以是_____或___(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙醇是生活中常見的有機(jī)物,可以發(fā)生下列轉(zhuǎn)化:
請(qǐng)根據(jù)題意填空:
(1)交警查酒駕,通常讓司機(jī)向盛有酸性重鉻酸鉀的測(cè)試儀吹氣,若變色,說(shuō)明司機(jī)飲了酒,該過程中乙醇最終被氧化為___________________(填“CH3CHO”或“CH3COOH”);
(2)CH3CH2OH的官能團(tuán)是____________(填“羥基”或“羧基”);
(3)CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O,在該反應(yīng)中濃硫酸的作用是吸水劑和_____________(填“催化劑”或“氧化劑”)。
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