當(dāng)前位置： 2023年江西省南昌市八一中學(xué)高考化學(xué)質(zhì)檢試卷（2月份）> 試題詳情

2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰?古德伊納夫、斯坦利?惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家，以表彰他們在鋰電池領(lǐng)域所做出的巨大貢獻(xiàn)。請回答下列問題：
（1）LiCoO₂、LiFePO₄常用作鋰離子電池的正極材料?；鶓B(tài)Co原子核外電子排布式為
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²
。
（2）[Co（NO₃）₄]^2-中Co²⁺的配位數(shù)為4，配體中N的雜化方式為
sp²
sp²
，該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?
Co＜O＜N
Co＜O＜N
（填元素符號），1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為
16
16
N_A。
（3）Co³⁺在水中易被還原成Co²⁺，而在氨水中可穩(wěn)定存在，其原因?yàn)?
Co³⁺有空軌道，NH₃有孤電子對，二者可以形成穩(wěn)定的配離子
Co³⁺有空軌道，NH₃有孤電子對，二者可以形成穩(wěn)定的配離子
。
（4）LiFePO₄屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示。

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為
（P_nO_3n+1）^（n+2）-
（P_nO_3n+1）^（n+2）-
（用n代表P原子數(shù)）。
（5）鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如圖，該立方晶胞由4個(gè)Ⅰ型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成，其化學(xué)式為
CoAl₂O₄
CoAl₂O₄
，晶體中Al³⁺占據(jù)O^2-形成的
八面體空隙
八面體空隙
（填“四面體空隙”或“八面體空隙”）。N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為
8
×
（
59
+
27
×
2
+
16
×
4
）
N
A
×
（
2
a
×
1
0
-
7
）
3
8
×
（
59
+
27
×
2
+
16
×
4
）
N
A
×
（
2
a
×
1
0
-
7
）
3
g/cm^-3（列計(jì)算式）。

【考點(diǎn)】晶胞的計(jì)算；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷；原子核外電子排布．

【答案】1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；sp²；Co＜O＜N；16；Co³⁺有空軌道，NH₃有孤電子對，二者可以形成穩(wěn)定的配離子；（P_nO_3n+1）^（n+2）-；CoAl₂O₄；八面體空隙；

（

）

（

）

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：2難度：0.4

相似題

1．（1）下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn)（℃）
NaCl Na₂O AlF₃ AlCl₃ BCl₃ Al₂O₃ CO₂ SiO₂
801 920 1291 190 -109 2073 -57 1723
據(jù)此作出的下列判斷中，錯(cuò)誤的是

A、鋁的化合物晶體中不存在離子晶體
B、表中只有BCl₃、干冰是分子晶體
C、同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
D、不同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
（2）SiO₂晶體結(jié)構(gòu)片斷如圖（）所示．SiO₂晶體中Si原子數(shù)目和Si-O鍵數(shù)目的比例為

．
通常人們把拆開1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．
化學(xué)鍵 Si-O Si-Si O=O
鍵能/KJ?mol^-1 460 176 498
Si（s）+O₂（g）

高溫

SiO₂（s），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=

（3）與鋁同周期的磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用．
①三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式見圖）之間脫去兩個(gè)水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為

．三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學(xué)式為

．
②次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學(xué)鍍鎳．NaH₂PO₂中P元素的化合價(jià)為

；
化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng)：
（a）

Ni²⁺+

H₂PO₂^-+

→

Ni+

H₂PO₃^-+

（b）6H₂PO₂^-+2H⁺=2P+4H₂PO₃+3H₂
（4）氫氣是新型清潔能源，鑭（La）和鎳的合金可做儲氫材料．該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一鎳原子，其它鎳原子都在晶胞面上，該晶體的化學(xué)式是

．
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：41引用：1難度：0.5
解析
2．元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響，性質(zhì)的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。Ⅰ．第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的。
鎵（₃₁Ga）的M層電子排布式是

；
₃₁Ga的第一電離能卻明顯低于₃₀Zn,原因是

；
Ⅱ．第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。
（1）CO和NH₃可以和很多過渡金屬形成配合物。CO與N₂互為等電子體，CO分子中C原子上有一孤電子對，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則CO的結(jié)構(gòu)式可表示為

。NH₃分子中N原子的雜化方式為

雜化，NH₃分子的空間立體構(gòu)型是

。
（2）兩分子H₃PO₄發(fā)生脫水生成焦磷酸：

則三分子H₃PO₄脫去兩分子H₂O生成三磷酸，其結(jié)構(gòu)式為

，四分子H₃PO₄脫去四分子H₂O生成的四偏磷酸屬于

元酸。
（3）如圖甲所示為二維平面晶體示意圖，所表示的化學(xué)式為AX₃的是

。

（4）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成鈦酸鹽CaTiO₃，CaTiO₃的晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示（Ti⁴⁺位于立方體的頂點(diǎn)）。該晶體中，Ti⁴⁺和周圍

個(gè)O^2-相緊鄰。
（5）Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型。晶體中實(shí)際上存在空位、錯(cuò)位、雜質(zhì)原子等缺陷，晶體缺陷對晶體的性質(zhì)會產(chǎn)生重大影響。由于晶體缺陷，在晶體中Fe和O的個(gè)數(shù)比發(fā)生了變化，變?yōu)镕e_xO（x＜1），若測得某Fe_xO晶體密度為5.71g?cm^-3，晶胞邊長為4.28×10^-10 m,則Fe_xO中x=

（用代數(shù)式表示，不要求算出具體結(jié)果）。
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.3
解析
3．磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點(diǎn)是放電容量大，價(jià)格低廉，無毒性，不會造成環(huán)境污染，世界各國正競相實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）基態(tài)Fe原子中，電子占據(jù)的最高能層的符號為

，該能層具有的原子軌道數(shù)為

，電子數(shù)為

；基態(tài)Fe²⁺與Fe³⁺單電子數(shù)目之比為

。
（2）濃磷酸在常溫下呈黏稠狀，原因是.

，濃磷酸在200～300℃時(shí)脫水生成焦磷酸（化學(xué)式：H₄P₂O₇），焦磷酸的結(jié)構(gòu)式為

，其中P的價(jià)層電子對數(shù)為

，雜化軌道類型為

。
（3）Li⁺與H^-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，r（Li⁺）

r（H^-）（填“＞”或“＜”）；原因是

。
Li₂O晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則Li₂O的密度為

g?cm^-3（列出計(jì)算式）。
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.3
解析

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NaCl	Na₂O	AlF₃	AlCl₃	BCl₃	Al₂O₃	CO₂	SiO₂
801	920	1291	190	-109	2073	-57	1723

化學(xué)鍵	Si-O	Si-Si	O=O
鍵能/KJ?mol^-1	460	176	498