【题目】2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键．
（1）锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________，该晶体结构中含有Mn4+，基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。
（2）磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长，其中P原子的杂化方式为__________________，阴离子的空间结构为__________________。
（3）三元正极材料
掺杂Al3+可使其性能更优，第四电离能：Mn__________________Al(填“大于”“小于”)，原因是__________________。
（4）铋化锂被认为是很有潜力的正极材料，晶胞结构如图所示。
①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格，锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________，图中铋原子坐标参数：A为(0，0，0)， B为(0，1，1)，C为__________________。
②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为__________________nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。
【答案】
3 sp3 正四面体 小于 Mn、Al失去的第4个电子分别是3d4、2p6上的电子，2p6为全满稳定结构 Li3Bi（或BiLi3) (
，1，) 
【解析】
(1)根据构造原理写出Li+能量最低的激发态离子核外电子排布图，核外价层电子占据的轨道数；
(2)根据价层电子对互斥理论判断出价层电子对数，确定阴离子的空间结构；
(3)根据Mn、Al失去的第4个电子后的结构判断；
(4)①锂原子的个数位于棱上，个数为
，铋原子位于顶点和面心，个数为
，得到化学式为：Li3Bi，根据图示找到C的坐标参数；
②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为4r=
a，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为体对角线的
。
(1)锂是3号元素，锂离子的核外电子排布式为1s2，Li+能量最低的激发态离子，将1s上的一个电子激发到能量仅比1s高的电子轨道2s，其电子排布图为
；Mn4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，价电子占据的轨道名称为3d，轨道数为3个；
(2)磷酸根的价层电子对数为4+
=4对，P原子的杂化方式为sp3杂化，阴离子没有孤对电子，空间结构为正四面体；
(3)Mn、Al失去的第4个电子分别是3d4、2p6上的电子，2p6为全满稳定结构 ，故第四电离能：Mn小于Al；
(4)①锂原子的个数位于棱上，个数为，铋原子位于顶点和面心，个数为，得到化学式为：Li3Bi；根据图示找到C的坐标参数(，1，)；
②若晶胞参数为anm，则铋原子的半径为4r=anm，r=nm，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为体对角线的，体对角线的长度为
，八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为。
提分百分百检测卷单元期末测试卷系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】下列叙述正确的是（ ）
A.常温常压下，14gN2含有的分子数约为3.01×1023
B.64gSO2含有的氧原子数约为6.02×1023
C.标准状况下，22.4LH2O含有的分子数约为6.02×1023
D.2L0.5molL1MgCl2溶液中，含有的Cl-数约为6.02×1023
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【题目】“人工肾脏”是利用间接电化学方法除去人体代谢产物中的尿素
，有关反应为：
，电解原理如图所示．下列有关说法不正确的是
A.电极a与电源的正极相连
B.电极b附近溶液pH升高
C.电极a上的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D.每除去1 mol尿素，就有6 mol
通过质子交换膜
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【题目】计算下列各题：
(1)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共17.92L，质量为27.2g，则两种气体的物质的量之和为________ mol，其中CO2为________ mol，CO占总体积的________，混合气体的摩尔质量为________。
(2)在100mL混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L，向其中加入6.4g铜粉，微热，使其充分反应，生成NO在标准状况下的体积为
_______________
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【题目】某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）2Z（g）；△H＜0．上图表示该反应的速率（v）随时间
（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中不正确的是（ ）
A. 
时加入了催化剂B. 
时降低了温度
C. 
时增大了压强D. 
时间内转化率最高
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【题目】化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线：
回答下列问题：
（1）A的化学名称为_________________。
（2）B中含有的官能团名称为_________________。
（3）下列有关G的说法中正确的是_________________。
A.常温下易溶于水
B.分子式为C15H9O4
C.可使酸性KMnO4溶液褪色
D.与NaOH反应时，lmolG最多消耗4mo1NaOH
（4）写出E到F的化学反应方程式_________________。
（5）⑥的反应类型为_________________。
（6）写出符合以下条件的D的同分异构体的结构简式_________________。
①能与NaHCO3溶液反应：
②能使FeCl3溶液变紫色：
③核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6。
（7）设计由
和
为起始原料制备
的合成路线（其他试剂任选）。_________________
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【题目】现有以下物质：①CCl4 ②Ag ③氨水 ④SO2 ⑤小苏打固体 ⑥Fe(OH)3胶体 ⑦FeCl3溶液
(1)以上物质属于电解质的是_____，属于非电解质的是_____；(填序号)
(2)请写出将少量SO2通入小苏打溶液中反应的离子方程式：_____；
(3)鉴别胶体和溶液最简单有效的物理方法是_____；分离胶体和溶液常用的物理方法是_____；
(4)写出实验室制备NH3的化学方程式_____；为了收集干燥的NH3，下面可选用_____作干燥剂。(填字母序号)
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.无水硫酸铜
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【题目】化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等离不开化学。
(1)普通玻璃是常见的硅酸盐产品，其主要成分的化学式为Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为______。
(2)缺铁性贫血患者补充的铁，通常为硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是______。若在酸性的硫酸亚铁溶液中通入氧气，也能得到棕黄色溶液，请写出此反应的离子方程式______。检验棕黄色溶液是否有Fe2+，可选用的试剂为______(填字母)。
A.稀硝酸 B.浓硫酸 C.KSCN溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)实验室用硫酸铜晶体配制一定物质的量浓度的硫酸铜溶液，下列操作将使所配溶液物质的量浓度偏高的是______(填字母)。
A.所用的硫酸铜晶体已经部分风化失水
B.移液时不小心溅出少许溶液
C.容量瓶查漏后未经干燥就直接使用
D.定容时俯视容量瓶刻度线
E.未洗涤烧杯和玻璃棒
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【题目】下列说法正确的是（ ）
A.液态HCl不导电，所以HCl是非电解质
B.NH3、CO2的水溶液能导电，所以NH3、CO2是电解质
C.铜、石墨均能导电，所以它们都是电解质
D.蔗糖在水溶液中或熔融时均不导电，所以是非电解质
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