题目内容
【题目】(1)2019年诺贝尔化学奖颁给了三位在锂电池领域做出突出贡献的科学家。
①基态锂原子核外有________种不同空间运动状态的电子。
②
状态的锂到
状态的锂所得的原子光谱是________光谱。
③锂和铍相比，锂的第Ⅱ电离能________（填“>”“<”或“=”）铍的第Ⅱ电离能。
(2)某锂离子电池的正极材料为
。
①基态
原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）是________。
②磷元素是生物体不可缺少的元素之一，把一种填有
的苏打石灰玻璃移植到体内，钙离子和磷酸根离子在玻璃和骨头的间隙中溶出，有助于诱导新的骨骼生成。的结构如图I所示，其中
原子的杂化方式是________，是________（填“极性”或“非极性”）分子。
③原子形成的含氧酸有很多种结构，图Ⅱ是某种多聚磷酸根的结构示意图。这种多聚磷酸的化学式为________（用
表示磷原子的个数）。
(3)某锂电池负极材料晶体中
嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变，形成如图Ⅲ所示的晶体结构。
①石墨是一种导体，但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向，原因是________。
②已知最近碳一碳原子间的距离是
，则最近锂一锂离子间的距离是________
；石墨层之间的距离是
（其中
），
表示阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度是________
（列出计算式即可）。
【答案】2 发射 > 
非极性 
相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面 
【解析】
(1)①锂原子有3个电子；②
状态的锂到
状态，是激发态到基态；③Li+：1s2，全满，稳定，难失电子。
(2)①Fe是26号元素；②
的结构如图I所示，P价层电子对数为4，是具有中心对称的；③根据数学通项公式求得这种多聚磷酸的化学式。
(3)①相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面；②最近锂一锂离子间的距离是3倍石墨中碳碳间的距离，先求石墨一个正六边形的面积，再求晶胞底面面积，再求晶体的密度。
(1)①锂原子有3个电子，基态锂原子核外有2种不同空间运动状态的电子；故答案为2。
②状态的锂到状态，是激发态到基态，因此锂所得的原子光谱是发射光谱；故答案为：发射。
③锂和铍相比，Li+：1s2，Be+,1s22s1，Li+：1s2，全满，稳定，难失电子，锂的第Ⅱ电离能＞铍的第Ⅱ电离能；故答案为：＞。
(2)①Fe是26号元素，基态
原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)是；故答案为：
。
②的结构如图I所示，P价层电子对数为4，因此P原子的杂化方式是sp3，是具有中心对称的，因此为非极性分子；故答案为：sp3；非极性。
③一个磷原子时为PO43、P2O74、P3O105，根据数学通项公式求得这种多聚磷酸的化学式为
；故答案为：。
(3)①石墨是一种导体，但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向，原因是相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面；故答案为：相邻碳原子平面之间相隔较远，电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。
②已知最近碳一碳原子间的距离是anm，中心与碳原子的距离为apm，则最近锂一锂离子间的距离是3anm；石墨层之间的距离是bnm，石墨一个正六边形的面积为
，晶胞中有3个正六边形，一个晶胞中碳原子个数为6个，Li+有1个，该晶体的密度是
；故答案为：
。
