题目内容
【题目】Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,是基态原子电子排布图的是________(填标号),能量(由低到高)排在第二位的是__________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H-具有相同的电子构型,r(H-)______r(Li+)(填“<”或“>”),LiAlH4中,不存在_________(填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
(3)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Bormi﹣Haber循环计算得到。
可知,Li2O晶格能为________kJmol﹣1,Li原子的第一电离能为_______kJmol﹣1,O=O键键能为________kJmol﹣1。
(4)Li2O晶胞如图所示。1个晶胞中有Li+______个,O2-_______个。
【答案】D A > CD 2908 520 498 8 4
【解析】
(1)能量最低的状态应为基态,故为1s22p1,能量越高的状态应在能量较高能级有更多的电子,所以能量(由低到高)排在第二位的是A,故答案为:D,A。
(2)Li+的核外电子数与H-相同,在电子结构相同的情况下,核电荷数越大,吸引力越强,离子半径越小,所以r(H-)>r(Li+),LiAlH4为离子化合物,存在Li+和AlH4-,故存在离子键,AlH4-中Al与H以σ键结合,所以LiAlH4中不存在的是π键和氢键,故答案为:>,CD。
(3)晶格能为从气态离子形成1mol晶体放出的能量,故晶格能为2908kJmol﹣1;由图中2Li(晶体)2Li(g)2Li+(g)过程,电离能为1mol的气态原子变为+1价阳离子的能量,故其第一电离能为kJmol﹣1=520kJmol﹣1;由图中O2(g)2O(g)为molO=O的键能,故O=O键键能为249kJmol﹣1×2=498kJmol﹣1,故答案为:2908,520,498。
(4)由晶胞的结构可知,Li全部在晶胞的内部,所以1个晶胞中含有8个Li+,O分别位于晶胞的顶点和面心,根据晶胞中原子的“均摊法”可计算1个晶胞中O2-的个数为:8×+6×=4,故答案为:8,4。