磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题：

1. 磷酸亚铁锂( $\text{[math]}$ )和锰酸锂( $\text{[math]}$ )均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题：

(1) 基态Li原子核外电子所占据最高能级的电子云轮廓图为形。

(2) Fe元素位于周期表周期族；原子核外电子有两种相反的自旋状态，分别用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示，称为电子的白旋磁量子数，基态Fe原子的价电子自旋磁量子数的代数和为。

(3) 基态Mn²⁺的价电子排布式为，锰的第三电离能高于铁的第三电离能，其原因是。

(4) P₄S₁₀的分子结构如图所示，其中含有个六元环；g P₄S₁₀含有8molσ键。

【考点】

原子核外电子排布; 原子核外电子的运动状态; 元素电离能、电负性的含义及应用; 物质结构中的化学键数目计算;

【答案】

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综合题普通

1. 锂电池的电解液是目前研究的热点。

(1) 锂电池的电解液可采用溶有 $\text{[math]}$ 的碳酸酯类有机溶液。

①基态 $\text{[math]}$ 的电子云轮廓图的形状为。

②基态P原子的价层电子轨道表示式为。

(2) 为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为 $\text{[math]}$ 。

①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为。

②该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为杂化。

③根据VSEPR模型， $\text{[math]}$ 的中心原子上的价层电子对数为，空间结构为正八面体形。

(3) $\text{[math]}$ 因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为 $\text{[math]}$ 。

①晶胞中的“○”代表(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)。

②距离 $\text{[math]}$ 最近的 $\text{[math]}$ 有个。

③已知 $\text{[math]}$ 的摩尔质量是 $\text{[math]}$ ，阿伏加德罗常数为 $\text{[math]}$ 。该晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。

综合题困难

2. 现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsⁿnpⁿ⁺¹；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6 ；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。

(1)G的元素名称为。

(2)A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)，第一电离能DAl(填“>”“<”或“=”)，其原因是。

(3)E³⁺的离子符号为。

(4)F元素基态原子的电子排布式为。

(5)G元素可能的性质。

A．其单质可作为半导体材料 B．其电负性大于磷

C．最高价氧化物对应的水化物是强酸 D．其第一电离能小

综合题普通

3. 砷化镓(GaAs)是一种重要的半导体材料。回答下列问题：

(1) 基态砷原子的电子排布式为，电子的自旋有顺时针、逆时针两种方向，分别用自旋量子数 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示，则该原子中两种自旋量子数的代数和为。

(2) 砷、镓与硒位于同一周期，三者电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。

(3) 如图，a、b、c、d、e分别代表与镓同周期第一电离能较大的前五种元素(Kr元素除外)，则c对应的原子序数为，d对应的元素是(填元素符号)，镓的电离能 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ …前四个电离能中，相邻两电离能之差最大的是。上述五种元素中原子序数较大的两种元素形成的氢化物稳定性较强的是(填分子式)。

综合题普通