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磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池是綠色環(huán)保型電池,該電池以磷酸鐵鋰為正極材料,嵌有石墨的鋰為負(fù)極材料,溶有LiRF6的碳酸酯作電解質(zhì)?;卮鹣铝袉栴};
(1)基態(tài)P原子的成對(duì)與未成對(duì)電子數(shù)之比為
4:1
4:1
;其最高能級(jí)的電子云輪廓圖的形狀為
啞鈴形
啞鈴形
。
(2)Li、F、P三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?
F>P>Li
F>P>Li
。元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放電的能量稱作第一電子親和能(E1),第三周期部分元素的 E1 的大小順序?yàn)?sub>15P>14Si>16S>17Cl,第一電子親和能15P(E1=-71kJ?mol-1)<14Si(E1=-134kJ?mol-1) 的原因?yàn)?
P的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,不易得到一個(gè)電子,P元素的第一電子親和能小于Si
P的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,不易得到一個(gè)電子,P元素的第一電子親和能小于Si

(3)一種鋰電池的正極材料磷酸鐵鋰(LiFePO4)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。晶體中,[FeO6]八面體和[PO4]四面體組成空間鏈狀結(jié)構(gòu),Li+會(huì)填充在鏈之間的孔道內(nèi),晶胞如圖a所示。充放電時(shí),LiFePO4中的Li+會(huì)不斷脫嵌或嵌入,晶體結(jié)構(gòu)變化如圖所示:
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①i表示
充電
充電
(填“充電”或”放電”)過程。
②已知:Li+的脫嵌率:
脫嵌出的
L
i
+
數(shù)
L
i
F
e
P
O
4
L
i
+
的總數(shù)
×100%。某時(shí)刻,若正極材料中n( Fe2+):n(Fe3+)=3:1,則Li+的脫嵌率為
25%
25%
,平均每個(gè)晶胞脫嵌
1
1
個(gè)Li+。
③LiFePO4晶體的晶胞參數(shù)分別為anm、anm,bnm,則磷酸鐵鋰晶體的摩爾體積Vm=
a
2
b
N
A
4
×
1
0
-
21
a
2
b
N
A
4
×
1
0
-
21
cm3?mol-1。(已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的摩爾體積是指單位物質(zhì)的量晶體所占的體積)。
(4)多聚磷酸由磷酸(H3PO4)加熱脫水縮合而成,鏈狀多聚磷酸是多個(gè)磷酸通過脫水后共有部分氧原子連接起來的,多聚磷酸根多聚磷酸根離子的部分結(jié)構(gòu)投影圖如圖所示(由于P、O原子的半徑大小不同,投影圖中P與O之間存在部分或全部遮掩關(guān)系,則其化學(xué)式為
PO
-
3
PO
-
3
。菁優(yōu)網(wǎng)
【答案】4:1;啞鈴形;F>P>Li;P的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,不易得到一個(gè)電子,P元素的第一電子親和能小于Si;充電;25%;1;
a
2
b
N
A
4
×
1
0
-
21
PO
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/8/9 8:0:9組卷:41引用:1難度:0.5
  • 1.白磷(P4)是磷的單質(zhì)之一,與鹵素單質(zhì)反應(yīng)生成鹵化磷。鹵化磷通常有三鹵化磷和五鹵化磷(PCl5分子結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Cl原子有兩種不同位置)?;卮鹣铝袉栴}:
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    (1)基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式為
     
    。P、S、Cl的第一電離能由小到大順序?yàn)?
     
    。
    (2)PCl5水解產(chǎn)生一種無色油狀中間產(chǎn)物POCl3,該分子的空間結(jié)構(gòu)為
     
    。
    (3)PCl5中P的軌道雜化類型為
     
    (填字母標(biāo)號(hào))。
    A.sp3
    B.sp3d
    C.d2sp3
    D.dsp2
    (4)三鹵化磷的熔點(diǎn)見下表,分析變化趨勢(shì)及原因是
     

    三鹵化磷 PF3 PCl3 PBr3 PI3
    熔點(diǎn)/℃ -151.5 -93.6 -41.5 61.2
    (5)PCl5晶體呈CsCl(晶胞結(jié)構(gòu)如下圖)型構(gòu)造,其中含有等量的[PCl6]-和正四面體形的
     
    (填化學(xué)式),兩者之間形成
     
    鍵。晶胞中含有的P原子的個(gè)數(shù)為
     
    。
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    (6)白磷(P4)的晶胞結(jié)構(gòu)如上圖。已知晶胞邊長(zhǎng)為acm,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1,則該晶體密度為
     
    g?cm-3(用含NA、a的式子表示)。
    發(fā)布:2024/9/18 4:0:8組卷:14引用:2難度:0.5
  • 2.金屬鈦密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好,是應(yīng)用廣泛的金屬。含鈦的礦石主要有金紅石和鈦鐵礦。
    (1)基態(tài)Ti原子的價(jià)層電子排布式為
     
    ,含有未成對(duì)電子
     
    個(gè),Ti元素在周期表中的位置是
     

    (2)將1molTiCl3?4H2O溶于水,加入足量AgNO3溶液,得到1molAgCl沉淀,已知Ti3+的配位數(shù)為6,TiCl3?4H2O的化學(xué)式用配合物的形式表示為
     
    。
    金紅石的主要成分是鈦的一種氧化物,該氧化物的晶胞邊長(zhǎng)分別為apm,bpm,cpm。結(jié)構(gòu)如圖1所示。
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    (3)由圖可知該氧化物的化學(xué)式是
     
    ,Ti填充在O構(gòu)成的
     
    空隙中。
    A.三角形
    B.四面體
    C.八面體
    (4)該氧化物的熔點(diǎn)為1850℃,其晶體類型最不可能是
     

    A.共價(jià)晶體
    B.離子晶體
    C.分子晶體
    (5)已知mg該氧化物晶體體積為Vcm3,則阿伏加德羅常數(shù)NA=
     

    以鈦鐵礦為原料,用鎂還原法冶煉金屬鈦的工藝流程如圖2所示。
    (6)高溫氯化時(shí)除TiCl4外還得到一種可燃性氣體,寫出反應(yīng)的方程式
     

    (7)結(jié)合工藝流程和熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù),“分離”時(shí)所需控制的最低溫度應(yīng)為
     
    ℃。
    Ti Mg MgCl2
    熔點(diǎn)/℃ 1668 651 714
    沸點(diǎn)/℃ 3287 1107 1412
    (8)MgCl2的熔點(diǎn)為714℃,而TiCl4的熔點(diǎn)僅為-24.1℃,解釋兩者熔點(diǎn)的差異:
     
    發(fā)布:2024/9/17 4:0:8組卷:29引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.原子序數(shù)依次遞增且都小于36的X、Y、Z、Q、W五種元素,其中X是原子半徑最小的元素,Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Q原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有2個(gè)未成對(duì)的電子,W元素的原子結(jié)構(gòu)中3d能級(jí)有4個(gè)未成對(duì)電子。回答下列問題:
    (1)Y2X2分子中σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)比為
     
    。
    (2)化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高,其主要原因是
     
    。
    (3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是
     
    。
    (4)元素W能形成多種配合物,如:W(CO)5等。
    ①基態(tài)W3+的M層電子排布式為
     

    ②W(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷W(CO)x晶體屬于
     
    (填晶體類型)。
    (5)Q和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為
     
    。已知該晶胞密度為ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長(zhǎng)a=
     
    nm。(用含ρ、NA的計(jì)算式表示)
    發(fā)布:2024/9/20 3:0:8組卷:17引用:2難度:0.5
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