Question

【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，能量最低和最高的分别是__、__(填标号)。

A. B.

C. D.

（2）r(Li+)__r(H-)，原因是___。

（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是__。中心原子的杂化形式为___。LiAlH4中，存在__(填标号)。

A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键

（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图a的BornHaber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为__kJ·mol-1，O=O键键能为__kJ·mol-1，Li2O晶格能为__kJ·mol-1。

（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图b所示，已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为___g·cm-3(列出计算式)。

Answer 1

【答案】D C < H-核电荷数更小 正四面体形 sp3 AB 520 498 2908

【解析】

(1)根据构造原理和核外电子排布规律分析；

(2)电子层结构相同的离子，离子核电荷数越大，其吸引电子能力越大；

(3)根据价层电子对互斥理论分析微粒空间结构及轨道杂化类型；

(4)根据第一电离能、晶格能、键能的概念及图示转化关系分析解答；

(5)根据晶胞结构运用分摊法计算晶胞中原子数目，根据进行计算。

(1)根据构造原理，各能级的能量由低到高的顺序为1s<2s<2p<3s，根据图知，能量最低的是D、能量最高的是C，故答案为：D、C；

(2)Li+与H-具有相同的电子层结构，离子核电荷数：Li+＞H-，其吸引电子能力：Li+＞H-，导致其半径越小r(Li+)<r(H-)，故答案为：<；H-核电荷数更小；

(3)LiAlH4中的阴离子中Al原子价层电子对个数=4+=4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型及中心原子杂化方式分别为正四面体形、sp3杂化；LiAlH4中，阴阳离子之间存在离子键、Al和H原子之间存在极性共价单键，所以含有的化学键为离子键、σ键，故答案为：正四面体；sp3；AB；

(4)Li原子的第一电离能为气态基态Li原子失去1个电子所需要的能量，所以其第一电离能为kJ/mol=520kJ/mol；O=O键键能为氧气分子变为气态氧原子所需能量，其键能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，所以其晶格能为2908kJ/mol，故答案为：520；498；2908；

(5)晶胞中Li+个数是8、O2-个数=，晶胞体积=（0.4665×10-7cm）3，晶胞密度=g/cm3，故答案为：。