石墨插層化合物在電池材料、超導性等方面具有廣泛的應用前景。回答下列問題:
Ⅰ.某種鋰離子電池以石墨(平面結(jié)構(gòu)如圖1所示)做負極材料,LiNiO2做正極材料。
(1)石墨中碳的雜化類型是sp2雜化sp2雜化。在層中碳原子的配位數(shù)為33。
(2)LiNiO2中電負性最大的元素是OO。
(3)基態(tài)Ni3+核外電子排布式為[Ar]3d7[Ar]3d7。其未成對電子數(shù)為33。
Ⅱ.下表列舉了部分碳族晶體的熔點、硬度數(shù)據(jù):
晶體 | 熔點/℃ | 硬度(數(shù)值越大,晶體的硬度越大) |
金剛石(C) | 大于3500 | 10 |
碳化硅(SiC) | 2830 | 9 |
晶體硅(Si) | 1412 | 7 |
原子半徑C<Si,所以鍵長:C-C鍵<C-Si鍵<Si-Si鍵,鍵能C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵,因此物質(zhì)的硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅
原子半徑C<Si,所以鍵長:C-C鍵<C-Si鍵<Si-Si鍵,鍵能C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵,因此物質(zhì)的硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅
。Ⅲ.鉀(K)的石墨插層化合物具有超導性,圖甲為其晶胞圖。其中K層平行于石墨層,該晶胞垂直于石墨層方向的原子投影如圖乙所示。
(5)該插層化合物的化學式是
KC8
KC8
,判斷K層與石墨層之間的化學鍵類型為離子鍵
離子鍵
(選填“離子鍵”“共價鍵”);若晶胞參數(shù)分別為anm、anm、bnm,則該石墨插層化合物的晶胞密度為1
.
08
×
10
24
a
2
b
N
A
1
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08
×
10
24
a
2
b
N
A
【答案】sp2雜化;3;O;[Ar]3d7;3;原子半徑C<Si,所以鍵長:C-C鍵<C-Si鍵<Si-Si鍵,鍵能C-C鍵>C-Si鍵>Si-Si鍵,因此物質(zhì)的硬度:金剛石>碳化硅>晶體硅;KC8;離子鍵;
1
.
08
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10
24
a
2
b
N
A
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:16引用:1難度:0.5
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1.A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下:
①A的周期序數(shù)等于其主族序數(shù);
②B、D原子的L層中都有兩個未成對電子;
③E元素原子最外層電子排布式為(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
④F原子有四個能層,K、L、M全充滿,最外層只有一個電子.
試回答下列問題:
(1)基態(tài)E原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為
(2)B、C、D的電負性由大到小的順序為
(3)B和D分別與A形成的化合物的穩(wěn)定性:BA4小于A2D,原因是
(4)以E、F的單質(zhì)為電極,組成如圖1所示的裝置,E極的電極反應式為
(5)向盛有F的硫酸鹽FSO4的試管里逐滴加入氨水,首先出現(xiàn)藍色沉淀,繼續(xù)滴加氨水,藍色沉淀溶解,得到深藍色溶液,再向深藍色透明溶液中加入乙醇,析出深藍色晶體.藍色沉淀溶解的離子方程式為
(6)F的晶胞結(jié)構(gòu)(面心立方)如圖2所示:已知兩個最近的F的距離為acm,F的密度為發(fā)布:2025/1/18 8:0:1組卷:14引用:2難度:0.5 -
2.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學研究方面應用非常廣泛。
(1)基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為
(2)(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O俗稱摩爾鹽
①NH4+電子式為
②N、O兩元素的第一電離能由大到小的順序為
③SO42-中S原子的雜化方式為
(3)K3[Fe(CN)6]晶體中中心原子的配位數(shù)為
(4)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.7 -
3.碳及其化合物有著重要用途。回答下列問題:
(1)基態(tài)碳原子的價層電子排布圖為
(2)在CH2=CHCN中,碳原子的雜化方式有
(3)甲烷、水、氨氣中C、O、N原子均采用sp3雜化方式,VSEPR模型均為正四面體構(gòu)型,比較三者鍵角的大小
(4)C60室溫下為紫紅色固體,不溶于水,能溶于四氯化碳等非極性溶劑。據(jù)此判斷C60的晶體類型是
(5)C60晶胞結(jié)構(gòu)如圖,C60分子處于頂點和面心。已知:C60晶胞棱長為14.20? (1?=10-8cm),則C60的晶體密度為
C60體中存在正四面體空隙(例如1、3、6、7四點構(gòu)成)和正八面體空隙(例如3、6、7、8、9、12六點構(gòu)成),則平均每一個C60晶胞中有發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:53引用:2難度:0.4
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