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鋰離子電池能量密度大,循環(huán)性能優(yōu)越,被稱為綠色電池。電池常用近似石墨結(jié)構(gòu)的活性炭作負極,錳酸鋰或者鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰材料等活性材料物質(zhì)作正極,采用溶解鋰鹽有機溶劑構(gòu)成。磷酸亞鐵鋰電池的新能源汽車對減少二氧化碳排放和大氣污染具有重要意義,工業(yè)上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺(菁優(yōu)網(wǎng))為原料制磷酸亞鐵鋰材料。
回答下列問題:
(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d64s2
;
NH
+
4
的空間構(gòu)型為
正四面體型
正四面體型
;0.5mol苯胺中含有
7NA
7NA
個σ鍵(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
(2)在NH4H2PO4中,除氫元素外,電負性值最小的元素是
P
P
,P原子的
sp3
sp3
雜化軌道與O原子的2p軌道形成
σ
σ
鍵。
(3)磷酸鐵鋰電池總反應(yīng)式為:LiFePO4+6C
放電
充電
Li1-xFeO4+LixC6
①基態(tài)Fe3+與Fe2+的最外層電子數(shù)之比為
13:14
13:14
。
②上述電池中可用Co原子代替Fe原子,它們的各級電離能(kJ?mol-1)數(shù)據(jù)如表:
I1 I2 I3 I4 I5
Fe 762.5 1561.9 2957 5290 7240
Co 760.4 1648 3232 4950 7670
I3(Co)>I3(Fe)的原因是
Co2+、Fe2+價層電子排布分別為3d7、3d6,亞鐵離子更易失去1個電子形成3d5的半填滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Co2+比Fe2+更難失去電子,因此I3(Co)>I3(Fe)
Co2+、Fe2+價層電子排布分別為3d7、3d6,亞鐵離子更易失去1個電子形成3d5的半填滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Co2+比Fe2+更難失去電子,因此I3(Co)>I3(Fe)
。
(4)磷酸鐵鋰電池的負極材料為Li原子嵌入兩層石墨層中間形成的晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,乙晶體的化學式為
LiC12
LiC12
。在晶胞中,石墨層中最近的兩個碳碳原子間的距離是142pm,石墨層與層間的距離是335pm,則甲晶體的密度為
7
+
12
×
6
N
A
×
3
2
×
3
×
142
2
×
335
×
1
0
-
30
7
+
12
×
6
N
A
×
3
2
×
3
×
142
2
×
335
×
1
0
-
30
g?cm-3(列出表達式即可,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2;正四面體型;7NA;P;sp3;σ;13:14;Co2+、Fe2+價層電子排布分別為3d7、3d6,亞鐵離子更易失去1個電子形成3d5的半填滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Co2+比Fe2+更難失去電子,因此I3(Co)>I3(Fe);LiC12;
7
+
12
×
6
N
A
×
3
2
×
3
×
142
2
×
335
×
1
0
-
30
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:17引用:2難度:0.6
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.碳及其化合物有著重要用途?;卮鹣铝袉栴}:
    (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
     
    、
     
    ,所含σ鍵數(shù)目和π鍵數(shù)目之比為
     
    。
    (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
     
    (由大到小,用H一R-H表示),其原因是
     
    。
    (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
     
    g/cm3。
    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
     
    個正四面體空隙和4個正八面體空隙。當堿金屬元素全部占滿所有空隙后,這類C60摻雜物才具有超導(dǎo)性。若用金屬銫(Cs)填滿所有空隙,距離最近的兩個Cs原子間的距離為
     
     ?。

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:53引用:2難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學研究方面應(yīng)用非常廣泛。
    (1)基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為
     
    ;其最外層電子的電子云形狀為
     
    。
    (2)(NH42Fe(SO42?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
     
    (用元素符號表示)
    ③SO42-中S原子的雜化方式為
     
    ,VSEPR模型名稱為
     
    。
    (3)K3[Fe(CN)6]晶體中中心原子的配位數(shù)為
     
    ;晶體的配位體為
     
    (用化學符號表示)
    (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
     
    g?cm-3

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.7
  • 3.N、P、As都是ⅤA族元素,且原子序數(shù)依次增大,它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。請回答下列相關(guān)問題。
    (1)基態(tài)磷原子的價電子排布式為
     

    (2)已知白磷的分子式為P4,其結(jié)構(gòu)如圖1所示??茖W家目前合成了N4分子,其分子結(jié)構(gòu)與白磷類似。則N原子的雜化軌道類型是
     
    ,N-N-N鍵的鍵角為
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)硝酸的沸點較低,從氫鍵的角度推斷其可能的原因是
     
    ;請寫出兩種與NO3-互為等電子體的微?;瘜W式
     
    (請寫一個分子和一個離子)。
    (4)NO2-與鈷形成的配離子[Co(NO26]3-可用于檢驗K+的存在。NO2-離子的VSEPR模型名稱為
     
    ,K3[Co(NO26]是黃色沉淀,該物質(zhì)中四種元素的電負性由大到小的順序是
     

    (5)鋁和白磷在一定條件下可以制備磷化鋁(AlP),磷化鋁晶胞的結(jié)構(gòu)如圖2所示。磷化鋁中,Al原子的配位數(shù)為
     
    ,若最近兩個Al原子之間的距離為acm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體的密度為
     
    g?cm-3(用含有以上字母的計算式表示)。

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:55引用:1難度:0.5
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