Question

【題目】Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別是__、__(填標(biāo)號(hào))。

A. B.

C. D.

（2）r(Li+)__r(H-)，原因是___。

（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是__。中心原子的雜化形式為___。LiAlH4中，存在__(填標(biāo)號(hào))。

A.離子鍵 B.σ鍵 C.π鍵 D.氫鍵

（4）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖a的BornHaber循環(huán)計(jì)算得到。

可知，Li原子的第一電離能為__kJ·mol-1，O=O鍵鍵能為__kJ·mol-1，Li2O晶格能為__kJ·mol-1。

（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖b所示，已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為___g·cm-3(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】D C < H-核電荷數(shù)更小 正四面體形 sp3 AB 520 498 2908

【解析】

(1)根據(jù)構(gòu)造原理和核外電子排布規(guī)律分析；

(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子核電荷數(shù)越大，其吸引電子能力越大；

(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析微粒空間結(jié)構(gòu)及軌道雜化類型；

(4)根據(jù)第一電離能、晶格能、鍵能的概念及圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系分析解答；

(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)運(yùn)用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算晶胞中原子數(shù)目，根據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

(1)根據(jù)構(gòu)造原理，各能級(jí)的能量由低到高的順序?yàn)?s<2s<2p<3s，根據(jù)圖知，能量最低的是D、能量最高的是C，故答案為：D、C；

(2)Li+與H-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，離子核電荷數(shù)：Li+＞H-，其吸引電子能力：Li+＞H-，導(dǎo)致其半徑越小r(Li+)<r(H-)，故答案為：<；H-核電荷數(shù)更�。�

(3)LiAlH4中的陰離子中Al原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+=4，且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型及中心原子雜化方式分別為正四面體形、sp3雜化；LiAlH4中，陰陽(yáng)離子之間存在離子鍵、Al和H原子之間存在極性共價(jià)單鍵，所以含有的化學(xué)鍵為離子鍵、σ鍵，故答案為：正四面體；sp3；AB；

(4)Li原子的第一電離能為氣態(tài)基態(tài)Li原子失去1個(gè)電子所需要的能量，所以其第一電離能為kJ/mol=520kJ/mol；O=O鍵鍵能為氧氣分子變?yōu)闅鈶B(tài)氧原子所需能量，其鍵能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量，所以其晶格能為2908kJ/mol，故答案為：520；498；2908；

(5)晶胞中Li+個(gè)數(shù)是8、O2-個(gè)數(shù)=，晶胞體積=（0.4665×10-7cm）3，晶胞密度=g/cm3，故答案為：。