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9. 科学家们在探索生命奥秘的过程中,认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的联系,约占人体总质量的99.97%的11种大量元素全部是元素周期表前20号元素,其余0.03%是由10多种人体不可缺少的微量元素组成。现有a-h 8种短周期元素,是除氧、钾、钙外的其他大量元素,它们在元素周期表中的位置如下,请据此回答下列问题:

(1)下列元素的原子间反应最容易形成离子键的是________,容易形成共价键的是________。

A.c和f    B.b和g    C.d和g    D.b和e

(2)下列由a-g形成的各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是________。

A.ea3          B.ag       C.fg3          D.dg4

(3)均由a、b、h和氧四种元素形成的两种离子化合物,相互反应可生成有刺激性气味的气体。这两种化合物中有一种式量为120,该化合物熔化时破坏的是________(填化学键类型,下同),溶于水时破坏的是________。

思路分析:首先确定a-h 8种元素具体是什么元素,再根据金属性和非金属性的强弱来判断(1)、(2)两问题,而(3)、(4)两问题要求思维灵敏。根据推出的各元素结合原子结构特点和物质的性质进行假设、验证,找出合理答案。

解析:(1)由对应周期表中位置知:a为H,b为Na,c为Mg,d为C,e为N,f为P,g为Cl,h为S。8种元素中最活泼的金属钠与最活泼的非金属氯之间是容易形成离子键,非金属元素间一般形成共价键。

(2)各选项对应的分子分别为NH3、HCl、PCl3、CCl4,其中NH3、HCl中由于氢形成的是2电子稳定结构,故不符合题意。而PCl3中,磷原子核外最外层电子数为5,它与氯原子形成共价键时,构成PCl3中的磷原子、氯原子最外层都达到8电子结构。同理,CCl4亦符合题意。

(3)均由H、Na、S、O四种元素构成的能相互反应的离子化合物猜测是NaHSO3和NaHSO4,其中式量为120的为NaHSO4,熔化时破坏的是离子键,电离方程式为:NaHSO4===Na++HSO;溶于水时破坏的是离子键和共价键:NaHSO4===Na++H++SO。

答案:(1)B C (2)C、D (3)离子键 离子键和共价键

 

18.  (2009·四川理综,29)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:

方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。

方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:

请回答下列问题:

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是________________________________________________________________________。

(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有________________、________________、________________(填化学式)生成。

(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为________________。

(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________________。

(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为________________。

解析:(1)因制备该电池电极材料的原料为乙酸亚铁,产品为磷酸亚铁锂,为防止亚铁化合物被氧化,故两种制备方法的过程必须在惰性气体氛围中进行。

(2)方法一中除生成磷酸亚铁锂和乙酸外,由碳酸锂可生成CO2气体,由磷酸二氢铵可生成NH3和水蒸气,故除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有CO2、H2O和NH3生成。

(3)分析方法二所给条件,抓住几个关键点:①铁作阳极;②磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液为电解液;③析出磷酸亚铁锂沉淀,所以阳极的电极反应式为:Fe+H2PO+Li+-2e―→LiFePO4+2H+

(4)分析M的结构简式可知,M分子中既含甲基丙烯酸酯的结构,又含碳酸二酯的结构(见图示):

由此可分析写出M与足量NaOH溶液反应的化学方程式。

(5)该电池放电时正极的电极反应为充电时阳极电极反应的逆过程,即由磷酸铁生成磷酸亚铁锂,故放电时正极的电极反应式为:FePO4+Li++e―→LiFePO4

答案:(1)为了防止亚铁化合物被氧化

(2)CO2 H2O NH3

(3)Fe+H2PO+Li+-2e―→LiFePO4+2H+

(4)

(5)FePO4+Li++e―→LiFePO4

 0  7981  7989  7995  7999  8005  8007  8011  8017  8019  8025  8031  8035  8037  8041  8047  8049  8055  8059  8061  8065  8067  8071  8073  8075  8076  8077  8079  8080  8081  8083  8085  8089  8091  8095  8097  8101  8107  8109  8115  8119  8121  8125  8131  8137  8139  8145  8149  8151  8157  8161  8167  8175  447348 

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