2019 年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出突出贡献的三位科学家。一类锂离子电池的电...

2019 年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出突出贡献的三位科学家。一类锂离子电池的电池总反应为Lix C6 ＋Li1-xYC6 (石墨)+LiY 。已知电子电量为1.6 ×10－19 C ，下列关于这类电池的说法中错误的是

A.金属锂的价电子密度约为 13760 C/g B.从能量角度看它们都属于蓄电池

C.在放电时锂元素发生了还原反应 D.在充电时锂离子将嵌入石墨电极

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆与吉野彰这三位被称为“锂电池之父”的科学家，以表彰他们在锂离子电池领域作出的突出贡献。如图是一种最新研制的聚合物锂电池，a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐，电解质为一种能传导Li+的高分子复合材料，b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料，反应原理为：LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6。下列说法正确的是（　　 ）

A.充电时，Li+向电池的a极移动

B.放电时，电池的负极反应为LixC6-xe-=xLi++C6

C.充电时若转移的电子数为3.01×1023个，两极材料质量变化相差0.7g

D.该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液，工作效率会更高

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2019年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域 作出贡献的三位科学家。他们于 1972年提出“摇椅式“电池 ( Rock ing chair battery), 1980年开发出 LiCoO2材料， 下图是该电池工作原理图，在充放电过程中， Li+在两极之间“摇来摇去”，该电池充电时的总反应为：LiCoO2+ 6C ( 石墨）=Li (1-x)CoO2+LixC6。下列有关说法正确的是

A.充电时，Cu 电极为阳极

B.充电时，Li+将嵌入石墨电极

C.放电时，Al 电极发生氧化反应

D.放电时，负极反应 LiCoO 2—xe-=Li (1-x)CoO2+ (1-x ) + xLi+

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2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。LiFePO4电池是新能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，其中有电极反应为xLi－xe－=xLi+。下列说法错误的是

A.充电时，电极a与电源的负极连接，电极b与电源正极连接

B.电池驱动汽车前进时，正极的电极反应为：Li1-xFePO4+xLi++xe－=LiFePO4

C.电池驱动汽车后退时，负极材料减重1.4g，转移0.4mol电子

D.电池进水将会大大降低其使用寿命

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2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池领域做出巨大贡献的三位科学家。某锂离子电池为负极，为正极，锂盐有机溶液作电解质溶液，电池反应为则下列有关说法正确的是

A.金属锂的密度、熔点和硬度均比同族的碱金属低

B.该锂离子电池可用乙醇作有机溶剂

C.电池放电时，Li+从正极流向负极

D.电池充电时，阳极的电极反应式为

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2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是(　　 )

A.放电时，A电极为作原电池负极

B.放电时，B电极反应式为

C.充电时，A电极反应式为

D.充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为

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2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是(　　 )

A.放电时，A电极为作原电池负极

B.放电时，B电极反应式为

C.充电时，A电极反应式为

D.充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为

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2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校JohnB.Goodenough教授等人，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的突出贡献。研究表明：Li-Cu4O(PO4)2电池的正极的活性物质Cu4O(PO4)2制备的原理为：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O。请回答：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素在周期表中位置是__。

（2）Cu4O(PO4)2中Cu2+基态电子排布式为__，PO43-的空间构型是___。

（3）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则[Cu(CN)4]2-中含有的σ键与π键的数目比为__。

（4）(NH4)2SO4中电负性最大的元素是__。所含化学键的类型有__。

（5）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：

①每个冰晶胞平均占有__个水分子，冰的熔点远低于金刚石熔点的原因是__。

②在气相中NH3易与H2O通过氢键以水合物形式存在。试写出水合物NH3·H2O的结构式：__。

（6）如图甲所示为二维平面晶体示意图。其中表示CuCl2的晶体结构的是___（填“a”或“b”）。金属铜的晶胞如图乙所示，铜原子的配位数是__。若此晶胞立方体的边长为apm，金属铜的密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数可表示为___mol-1（用含a、ρ的代数式表示）。

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题：

（1）LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为___，基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为___；该能层能量最高的电子云在空间有___个伸展方向，原子轨道呈___形。

（2）[Co(NO3－)4]2－中Co2+的配位数为4，配体中N的杂化方式为__，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为___(填元素符号)，1mol该配离子中含σ键数目为___NA。

（3）LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(用n代表P原子数)。

（4）钴蓝晶体结构如图，该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为___，晶体中Al3+占据O2－形成的___(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为___g·cm－3(列计算式)。

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷汉和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题：

(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。

①基态Co原子核外电子排布式为_______________；

②基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为______；该能层能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。

(2)[Co(NO3)4]2－的配体中N原子的杂化方式为____，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为________(填元素符号)，1mol该配离子中含σ键数目为_____NA。

(3)LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。

(4)①Li2O被广泛用作玻璃的组分，其熔点______Na2O(填高于或者低于)，判断理由_____。

②Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示，已知其晶胞参数为0.4665nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则Li2O的密度为___________g·cm－3(列出计算式)。

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