物质结构与性质 高三化学复习（4课时学案）——专题13.pdfVIP

专题13物质结构与性质

【教师版】

A、高考真题赏析

(其它试题在后面的课时学案里)

1.[2018新课标I]Gnodenough等人因在锂离子电池及酸锂、磷酸铁锂等止极材料研

究方面的卓越贡献而获得2020年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

(1)基态Fe与Fe3•离子中未成对的电子数之比为:

(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(A)如表所示。Zi(Li)Zi(Na),京因

是o/i(Be)/i(B)i(Li),原因是。

(3)磷酸根离子的空间构型为,其中P的价层电子对数为、杂化轨道

类型为o

(4)LiFePCU的晶胞结构示意图如(a)所示。其中0围绕Fe和P分别形成正八面体和正

四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构,每个局胞中含有LiFcPOj的单兀数有一

个。

(a)LiFePO4(b)Li.„FePO,(c)FePO4

电池充电时.LiFea脱出部分Li：彩成LiirFePO』,结构示意图如(b)所示，则产

2+3+

/2(Fe):/?(Fe)=。

4

【答案】(1)-

5

(2)Na与Li同族，Na电了层数多，原子半径大，易失电广

Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为Is22s2全满稳定结构，第•电离能

最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电五第一电离能较大。

(3)正四面体4sp3

3

(4)4—13:3

16

【解析】

【分析】

题(D考查了对甚态原/电r排布规律的认识；题(2)考蛰「第一电因能的周期性变

化规律；题⑶考查r分(或离r空间构型判断的两大理论；题(4)重点考查通过陌生晶

胞的晶胞结构示意图判断晶胞组成。

详【解】

(1)基态铁原子的价电子排布式为3c164s2,失去外层电了转化为Fe2+和Fe3+,这两种

2+

基态离子的价电广排布式分别为3d6和3ds,根据Hund规则可知,基态FeW4个未成对

电基态Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电了•个数比为4：5；

(2)同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以

/i(Li)＞《(Na);同周期元素，从左至右，第一-电离能呈现增大的趋势，但由于UA元素

基态原子S能级轨道处「全充满的状态.能晟更低更稳定，以其第•电离能大J：同周期

的mA元素,因此4(Be)4(B)4(u);

(3)经过计算，P0：中不含孤电子对，成键电子对数目为4,价层电(对数为4,因

此其构型为正四面体形，P原:是采用si?杂化方式形成的4个s/杂化轨道；

(4)由题干可知，LiFePS的晶胞中,Fe存在于由0构成的正八面体内部,P存在由0

构成的正四面体内部；再分析题F中给出的(a),(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，

对比(a)和(c)的差异可知(a)图示的LiFefQ