Question

【題目】磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池之一。

（1）基態(tài)O原子核外電子排布式為_______，基態(tài)Fe2+核外未成對(duì)電子數(shù)為_______，基態(tài)P原子核外占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_________形；

（2）比較大�。ㄌ�“大于”、“小于”或“等于”）：

①沸點(diǎn)：NH3_____PH3 ；②第一電離能：I1(P)_____I1(O)。

（3）PO43的空間構(gòu)型是______，P原子的雜化形式為______，在1molPO43中含σ鍵______個(gè)。

（4）Li2O的晶胞如圖所示（其中白球代表Li，黑球代表O）。已知晶胞參數(shù)為0.4665 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為______g·cm3（列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】1s22s22p4 4 紡錘 大于 小于 正四面體 sp3 4NA

【解析】

（1）根據(jù)電子排布規(guī)律書(shū)寫(xiě)；

（2）借助硫元素的位置，根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律判斷。

（3）根據(jù)價(jià)層電子互斥理論分析離子的空間構(gòu)型和原子的雜化方式。

（4）根據(jù)晶胞的均攤法分析計(jì)算晶體的密度。

(1)基態(tài)氧原子的電子排布式為 1s22s22p4；基態(tài)Fe2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其中未成對(duì)電子數(shù)為4；基態(tài)P原子核外占據(jù)最高能級(jí)的電子為3p電子，其電子云輪廓圖為紡錘形；

(2) ①氮的非金屬性比磷強(qiáng)，所以氨氣的穩(wěn)定性大于磷化氫；

②同主族元素，從上往下第一電離能減小，同周期元素，從做到右，第一電離能增大，所以磷的第一電離能小于硫，硫小于氧。故I1(P) 小于I1(O)；

(3)磷酸根離子中磷原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為，且不含孤對(duì)電子，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷該陰離子為正四面體；中心原子磷原子雜化形式為 sp3；磷氧單鍵為σ鍵，磷氧雙鍵為σ鍵和π鍵，所以一個(gè)磷酸根離子含有4個(gè)σ鍵，故1mol磷酸根離子含有 4NAσ 鍵。

(4)由圖可知，鋰位于晶胞內(nèi)部，氧位于頂點(diǎn)和面心，因此一個(gè)晶胞中有8個(gè)鋰原子，氧原子個(gè)數(shù)為=4，因此一個(gè)氧化鋰晶胞的質(zhì)量為g，一個(gè)晶胞的體積為（0.4665）3cm3，即晶體的密度為g·cm3。