Question

（1）锂电池负极材料晶体为Li⁺嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变，上下层一样，形成如图晶体结构。

化学式为           ，该电池负极放电方程式为                                 。
Li⁺投影在石墨层图，试在图中标出与该离子邻近的其它六个Li⁺的投影位置。

Li⁺与相邻石墨六元环作用力属何种键型？              。
（2）石墨中键角为       ，C原子杂化方式为         ；实验测得石墨、苯和乙烯分子中C-C键键长依次为142、140、133 pm。请对上述系列中键长依次递减的现象作出合理的解释                                                                  。
（3）第ⅡA金属碳酸盐分解温度如下：

	BeCO3	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
分解温度	100℃	540℃	960℃	1289℃	1360℃

 
写出BeCO₃分解的化学方程式                                                 。
分解温度为什么越来越高？                                                    。

Answer 1

（1） LiC₆(2分)       LiC₆ =Li⁺ + 6C + e^-(2分)
(2分)  离子键(1分)
（2）120º (1分)      sp²(1分)   
石墨中一个C-C键平均有0.67个π电子；苯中一个C-C键平均有1个π电子；乙烯中一个C-C键平均有2个π电子；由于π电子从0.67、1增加到2，所以键长缩。(2分)
（3）BeCO₃ =" BeO" + CO₂↑ (2分)
阳离子半径越小对氧的吸引力越大，夺取氧的能力越强。(2分)

试题分析：
（1）图中晶胞中，Li⁺离子在8个顶角上，平均为1个，C原子有8个在面上，平均为4，心里有2个，共6个碳原子，故化学式为LiC₆，从投影来看，Li⁺最近的2个Li⁺都是沿着正六边形的一条边过去的，很容易找到其他6个投影的Li⁺。
（2）石墨中每个碳原子与其它3个碳原子相连，构成平面结构，故键角为120º，每个碳原子都是sp²(1分)；
石墨中一个C-C键平均有0.67个π电子；苯中一个C-C键平均有1个π电子；乙烯中一个C-C键平均有2个π电子；由于π电子从0.67、1增加到2，所以键长缩。(2分)
由表中数据可知在碳酸盐中金属阴离子的半径越小，对氧原子的吸引力越大，夺取氧离子的能力越强。