大力推廣磷酸亞鐵鋰電池的新能源汽車(chē)對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”具有重要意義。工業(yè)上用FeCl₃、NH₄H₂PO₄、LiCl 及苯胺（）為原料制備磷酸亞鐵鋰材料?；卮鹣铝袉?wèn)題：
（1）基態(tài)Fe原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

15

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種；與Fe同周期且基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)比基態(tài)Fe原子多的元素為

Mn、Cr

Mn、Cr

（填元素符號(hào)）。
（2）在NH₄H₂PO₄中的H、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是

N＞O＞H

N＞O＞H

。N、P原子均能與F形成穩(wěn)定的化合物NF₃、PF₃，試比較分子的極性：NF₃

＜

＜

PF₃（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）1mol 苯胺中含有σ鍵的數(shù)目為

14N_A

14N_A

；苯胺的水溶性大于苯的主要原因是

苯胺分子與水分子間可以形成氫鍵

苯胺分子與水分子間可以形成氫鍵

。
（4）某理想的鋰電池負(fù)極材料晶體是鋰原子嵌入石墨烯層間，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①已知石墨的熔點(diǎn)高于金剛石，其原因是

石墨晶體中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，C原子采取sp²雜化；層內(nèi)C原子之間形成共價(jià)鍵、層間為范德華力，有自由移動(dòng)電子，具有金屬鍵；金剛石中碳原子之間為C-C單鍵，而石墨中C原子之間還存在大派鍵，電子云之間重疊程度比金剛石中更大，故石墨中C-C鍵的鍵長(zhǎng)更短，碳碳鍵更穩(wěn)定

石墨晶體中C原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，C原子采取sp²雜化；層內(nèi)C原子之間形成共價(jià)鍵、層間為范德華力，有自由移動(dòng)電子，具有金屬鍵；金剛石中碳原子之間為C-C單鍵，而石墨中C原子之間還存在大派鍵，電子云之間重疊程度比金剛石中更大，故石墨中C-C鍵的鍵長(zhǎng)更短，碳碳鍵更穩(wěn)定

。
②該晶體的化學(xué)式為

LiC₆

LiC₆

；已知晶體中最近的兩個(gè)碳原子核間距離為142pm,石墨烯層間距離為335pm,設(shè)Li 與C原子半徑分別為r_Lipm和r_Cpm,則Li 原子與C原子的空間占有率為

4

3

π

r

L

i

3

+

6

×

4

3

π

r

C

3

p

m

3

3

2

×

（

3

×

142

）

2

×

335

p

m

3

×100%

4

3

π

r

L

i

3

+

6

×

4

3

π

r

C

3

p

m

3

3

2

×

（

3

×

142

）

2

×

335

p

m

3

×100%

（用含r_Li、r_C的計(jì)算式表示即可）。