【题目】磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为____,其中Fe的配位数为_____________。
(3) NH4H2PO4中P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成 σ 键。
(4)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。
【答案】Mg 相反 4 sp3 (PnO3n+1)(n+2)—
【解析】
(1)根据对角线原则分析可得;
(2)在氯化铁双聚分子中,铁原子除了与3个氯原子形成共价键外,还能接受另一氯原子提供的孤对电子而形成配位键;
(3)NH4H2PO4是由铵根离子和磷酸二氢根离子形成的离子化合物,磷酸二氢根离子中P原子的价层电子对数为4;
(4)可以根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式寻求规律分析。
(1)根据对角线原则可知与锂的化学性质相似的是镁,镁元素基态原子核外M层的电子数是2,价电子排布式为43s2,s轨道的2个电子自旋方向相反,故答案为:Mg;相反;
(2)在氯化铁双聚分子中,铁原子除了与3个氯原子形成共价键外,还能接受另一氯原子提供的孤对电子而形成配位键,则双聚分子存在的FeCl3的结构式为,每个铁原子与4个氯原子相连,则Fe的配位数为4,故答案为:
;4;
(3)NH4H2PO4是由铵根离子和磷酸二氢根离子形成的离子化合物,磷酸二氢根离子中P原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,sp3杂化轨道与O的2p轨道形成 σ 键,故答案为:sp3;
(4)磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式分别为PO42-、P2O74 -、P3O105-,由化学式可知磷原子的变化规律为1、2、3。。。n,氧原子的变化规律为4、7、。。。3n+1,酸根的电荷数变化规律为3、4、5。。。n+2,则这类磷酸根离子化学式的通式为(PNO3N+1)(n+2)-,故答案为:(PnO3n+1)(n+2)-。
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【题目】正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的有
A. 在H3BO3分子中各原子最外层全部满足8电子稳定结构
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. 1mol H3BO3的晶体中有3mol极性共价键
D. 1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键
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【题目】清代化学家徐寿创立了化学元素的中文名称和造字原则,推动了化学知识在中国的传播和应用。物质A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z组成,其中Z为金属元素,X、Y、Z简单离子的核外电子排布相同,物质A的结构式如图所示:
回答下列问题:
(1)Y、Z元素的名称为徐寿确定并使用至今,Y在周期表中的位置是__________。
(2)比较X、Y、Z简单离子的半径大小(用对应离子符号表示)__________。
(3)在YZO2与YX的混合液中,通入足量CO2是工业制取A的一种方法,写出该反应的化学方程式__________。
(4)与X同主族的元素溴和碘可以发生下列置换反应:Br2+2I-=2Br-+I2,I2+2BrO3-=2IO3-+Br2,这两个置换反应矛盾吗?简述理由__________。
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【题目】一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a、b、c、d、e中,c最稳定
B.b→a+c反应的活化能为60kJ·mol-1
C.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)△H=-116kJ·mol-1
D.e是ClO
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【题目】下列叙述正确的是()
A. NaCl的摩尔质量是58.5gB. 64g氧气中含有2mol氧
C. 4g氦气中含有2mol氦原子D. 0.1molCO2中含有6.02×1022个CO2分子
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【题目】1mol有机物X最多能与1 mol HCl发生加成反应得到Y,1 mol Y能与4 mol Cl2在一定条件下发生取代反应得到Z。已知Y分子中的碳碳键都是单键,Z分子中没有氢原子,则X的结构简式可能是( )
A.B.CH≡CH
C.D.CH≡CCH3
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【题目】2009年《化学教育》期刊封面刊载如图所示的有机物M(只含C、H、O)的球棍模型图。不同大小、颜色的小球代表不同的原子,小球之间的“棍”表示共价键,既可以表示三键,也可以表示双键,还可以表示单键。下列有关M的推断正确的是( )
A. M的分子式为C12H12O2
B. M与足量氢气在一定条件下反应的产物的环上一氯代物有7种
C. M能发生中和反应、取代反应
D. 一个M分子最多有11个原子共面
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【题目】下列说法中正确的是( )
A. 氨分子是三角锥形,而甲烷是正四面体形,是因为NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
B. 杂化轨道全部参加形成化学键
C. PCl5分子中P原子和Cl原子最外层都满足8电子结构
D. 在分子中含有2个手性C原子
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【题目】要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体相结合的装置示意图如图,当该装置工作时,下列说法正确的是( )
A.盐桥中K+向X极移动
B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为44.8L
C.该装置实现了将电能转化为化学能
D.Y极发生的反应为2NO3--10e-+6H2O=N2↑+12OH-,周围pH增大
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