Question

【題目】鋰電池由于能量密度大逐漸取代鋅電池。常用鋰電池的正極材料為磷酸亞鐵鋰(LiFe-PO4)，可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等原料制備。回答下列問題：

（1）Fe基態原子核外電子排布式為___。

（2）已知Li2O是離子晶體，其晶格能的Born－Haber循環如圖所示。

如圖可知，Li原子的第一電離能為___kJ·mol－1，O＝O鍵鍵能為___kJ·mol－1，Li2O晶格能為__kJ·moL－1。

（3）FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為___，其中Fe的配位數為___。

（4）NH4H2PO4中，P的雜化軌道類型為___。

（5）金屬Zn晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為___。六棱柱底邊邊長為a cm，高為ccm，阿伏加德羅常數的值為NA，Zn的密度為___g·cm－3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 520 498 2908 4 sp3 六方最密堆積

【解析】

(1)基態Fe原子核外電子數為26；

(2)Li原子的第一電離能為Li原子失去1個電子所需要的能量；O=O鍵鍵能為氧氣分子變為氧原子所需能量；晶格能是氣態離子形成1mol離子晶體釋放的能量；

(3)蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3，存在Fe-Cl鍵；

(4)磷酸根離子中P形成4個σ鍵；

(5)金屬鋅的這種堆積方式稱為六方最密堆積，該晶胞中Zn原子個數=12×+2×+3=6，六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，六棱柱體積=[(a×a×sin120°)×3×c]cm3，晶胞密度=。

(1)Fe基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2；

(2)Li原子的第一電離能為Li原子失去1個電子所需要的能量，所以其第一電離能為kJ/mol=520kJ/mol；O=O鍵鍵能為氧氣分子變為氧原子所需能量，其鍵能=2×249kJ/mol=498kJ/mol；晶格能是氣態離子形成1mol離子晶體釋放的能量，所以其晶格能為2908kJ/mol；

(3)FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為，Fe原子周圍有4個Cl，則其中Fe的配位數為4；

(4)NH4H2PO4中，磷酸根離子中P形成4個σ鍵，則P的雜化軌道形式為sp3；

(5)金屬鋅的這種堆積方式稱為六方最密堆積，該晶胞中Zn原子個數=12×+2×+3=6，六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，六棱柱體積=[(a×a×sin120°)×3×c]cm3，晶胞密度==g/cm3=g/cm3或g/cm3。