【题目】(1)2019年诺贝尔化学奖颁给了三位在锂电池领域做出突出贡献的科学家。
①基态锂原子核外有________种不同空间运动状态的电子。
②状态的锂到状态的锂所得的原子光谱是________光谱。
③锂和铍相比,锂的第Ⅱ电离能________(填“>”“<”或“=”)铍的第Ⅱ电离能。
(2)某锂离子电池的正极材料为。
①基态原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)是________。
②磷元素是生物体不可缺少的元素之一,把一种填有的苏打石灰玻璃移植到体内,钙离子和磷酸根离子在玻璃和骨头的间隙中溶出,有助于诱导新的骨骼生成。的结构如图I所示,其中原子的杂化方式是________,是________(填“极性”或“非极性”)分子。
③原子形成的含氧酸有很多种结构,图Ⅱ是某种多聚磷酸根的结构示意图。这种多聚磷酸的化学式为________(用表示磷原子的个数)。
(3)某锂电池负极材料晶体中嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变,形成如图Ⅲ所示的晶体结构。
①石墨是一种导体,但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,原因是________。
②已知最近碳一碳原子间的距离是,则最近锂一锂离子间的距离是________;石墨层之间的距离是(其中),表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度是________(列出计算式即可)。
【答案】2 发射 > 非极性 相邻碳原子平面之间相隔较远,电子不能从一个平面跳跃到另一个平面
【解析】
(1)①锂原子有3个电子;②状态的锂到状态,是激发态到基态;③Li+:1s2,全满,稳定,难失电子。
(2)①Fe是26号元素;②的结构如图I所示,P价层电子对数为4,是具有中心对称的;③根据数学通项公式求得这种多聚磷酸的化学式。
(3)①相邻碳原子平面之间相隔较远,电子不能从一个平面跳跃到另一个平面;②最近锂一锂离子间的距离是3倍石墨中碳碳间的距离,先求石墨一个正六边形的面积,再求晶胞底面面积,再求晶体的密度。
(1)①锂原子有3个电子,基态锂原子核外有2种不同空间运动状态的电子;故答案为2。
②状态的锂到状态,是激发态到基态,因此锂所得的原子光谱是发射光谱;故答案为:发射。
③锂和铍相比,Li+:1s2,Be+,1s22s1,Li+:1s2,全满,稳定,难失电子,锂的第Ⅱ电离能>铍的第Ⅱ电离能;故答案为:>。
(2)①Fe是26号元素,基态原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)是;故答案为:。
②的结构如图I所示,P价层电子对数为4,因此P原子的杂化方式是sp3,是具有中心对称的,因此为非极性分子;故答案为:sp3;非极性。
③一个磷原子时为PO43、P2O74、P3O105,根据数学通项公式求得这种多聚磷酸的化学式为;故答案为:。
(3)①石墨是一种导体,但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,原因是相邻碳原子平面之间相隔较远,电子不能从一个平面跳跃到另一个平面;故答案为:相邻碳原子平面之间相隔较远,电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。
②已知最近碳一碳原子间的距离是anm,中心与碳原子的距离为apm,则最近锂一锂离子间的距离是3anm;石墨层之间的距离是bnm,石墨一个正六边形的面积为,晶胞中有3个正六边形,一个晶胞中碳原子个数为6个,Li+有1个,该晶体的密度是;故答案为:。
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【题目】一定条件下的密闭容器中:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.9kJ·mol-1。下列叙述正确的是
A.4molNH3和5molO2反应,达到平衡时放出热量为905.9kJ
B.平衡时,5v正(O2)=4v逆(NO)
C.平衡后降低压强,混合气体平均摩尔质量增大
D.平衡后升高温度,混合气体中NO含量降低
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【题目】下列离子方程式书写正确的是( )
A.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:
B.铝与氯化铜溶液反应:
C.次氯酸钙溶液中通入SO2气体:
D.在溶液中NH4HCO3与NaOH以等物质的量混合:
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【题目】某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)cC(g) △H= -Q kJmol-1(Q>0),12s 时达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程如图所示。试计算:
(1)前12s内,A的平均反应速率为______________。
(2)化学计量数之比b:c=______________。
(3)12s内,A和B反应放出的热量为__________(用Q表示)。
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【题目】常温下,某一元碱与盐酸反应,反应过程中由水电离的浓度的负对数与所加盐酸的体积间关系如图,下列说法正确的是( )
A.水的电离程度
B.点溶液满足
C.为弱碱,其电离平衡常数约为
D.点溶液满足
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【题目】关于下列各装置图的叙述不正确的是( )
A.用图①装置实现铁上镀铜,a极为铜,电解质溶液可以是CuSO4溶液
B.图②装置盐桥中KCl的Cl-移向右烧杯
C.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护
D.图④两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量不同
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【题目】已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,1mol甲基(-14CD3)所含的中子数和电子数分别为11NA、9NA
B.CH4和P4都是正四面体结构,物质的量相同的CH4和P4的共价键数之比为
C.标准状态下,1molH2和1molF2混合后,所含气体的体积为44.8L
D.常温常压下,0.5molFe和足量浓硝酸混合,转移电子数为1.5NA
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【题目】化合物I是制备预防髋或膝关节置换术后静脉血栓栓塞药物的医药中间体。其一种合成路线如图:
请回答下列问题:
(1)G中官能团的名称为__;C的化学名称为__。
(2)C→D的反应类型为__。
(3)F→G所需的试剂为__。
(4)G→H的化学方程式为__。
(5)M为H的同分异构体,同时满足下列条件的M有__种(不考虑立体构);其中核磁共振氢谱显示6种不同环境的氢,且峰面积之比为1:1:1:1:2:4的结构简式为__(写出任意一种)。
①苯环上有三个取代基且其中两个为氨基
②1molM分别与足量Na或NaHCO3溶液反应,均能产生气体且生成气体的物质的量相同。
(6)参照上述流程和信息,设计以甲苯和H2NCH2CH2OCH2COCl为原料(无机试剂任选)制备的合成路线:__。
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【题目】一种钾离子电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,负极的电极反应式 :KC6 –e- =K ++6C
B.充电时,阳极的电极反应式 :K0.5-xMnO2+xK++ xe-=K0.5MnO2
C.放电时,K+ 通过阳离子交换膜向石墨电极移动
D.若仅把钾离子换成锂离子,当负极减少的质量相同时,钾离子电池转移的电子数比锂离子电池的多
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