2019年诺贝尔化学奖由约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉、吉野彰三人分获，...

2019年诺贝尔化学奖由约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉、吉野彰三人分获，以表彰他们研究锂离子电池做出的贡献。锂离子正极材料有LiMO2(M=Co、Ni、Mn) .

回答下列问题：

（1）基态Co原子价电子排布式为______，基态Li原子核外电子运动状态有____种。

（2）锂离子电池电解常用的锂盐有LiClO4、LiBF4等，常采用有机溶剂有乙醚、丙烯酯()等。

①LiClO4中阴离子空间构型为______，与其键合方式相同、空间构型也相同的离子和分子是___________________________ (各举一例).

②Li、Cl、F、B的电负性从大到小的顺序为_____；丙烯碳酸酯中碳原子的杂化方式是____。

③C2H5OC2H5(乙醚)的沸点比乙醇的低，其原因是________________。

（3）LiCoO2的晶胞是六棱柱，其结构如图所示：

晶胞中含氧原子数为_____，若晶胞的底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则LiCoO2的密度为_______g·cm —3(列出计算式)。

3d74s2 3 正四面体 SO42-、CH4 F＞Cl＞B＞Li sp2、sp3 乙醇分子间有氢键，乙醚分子间没有氢键 10 = 【解析】（1）基态Co原子价电子排布式为3d74s2，基态Li原子核外有3个电子。（2）①LiClO4中阴离子是ClO4-，用VSEPR理论计算中心原子的价电子对数，以确定其空间构型。 ②电负性是成键原子对键合电子的吸引力；丙烯碳酸酯中含有两种碳原子，一种是以单键结合成四面体结构的碳原子，另一种是形成碳氧双键的碳原子。 ③从氢键的角度解释。（3）根据LiCoO2的晶胞，计算氧原子的个数。位于六棱柱的棱上的原子被3个晶胞共有，在体心的原子100%属于该晶胞。求出一个晶胞的质量和一个晶胞的体积，根据密度等于质量和体积的比值，求出晶体的密度。（1）基态Co原子价电子排布式为3d74s2，基态Li原子核外共有3个电子，所以电子运动状态有3种。（2）①LiClO4中阴离子是ClO4-，中心原子Cl的价电子对数为4+(7+1-4×2)=4，所以其空间构型为正四面体，Cl和O以共价键结合。与ClO4-键合方式相同、空间构型也相同的离子可以是SO42-，分子可以是CH4、CCl4。 ②电负性是成键原子对键合电子的吸引力，所以Li、Cl、F、B的电负性从大到小的顺序为F＞Cl＞B＞Li；丙烯碳酸酯中含有两种碳原子，一种是以单键结合成四面体结构的碳原子，以sp3杂化，另一种是形成碳氧双键的碳原子，杂化方式是sp2。 ③乙醇分子间有氢键，乙醚分子间没有氢键，故C2H5OC2H5(乙醚)的沸点比乙醇的低。（3）在LiCoO2的晶胞中，氧原子位于六棱柱的棱上和体心，位于棱上的共有24个，体心的有2个，所以晶胞中含的氧原子数为24×+2=10个。根据化学式，在晶胞中，含Li和Co均为5个，所以一个晶胞的质量为，晶胞的体积为cm3，所以其密度为=g·cm-3。

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考点分析：

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（1）用焦炭、硫磺等均可还原磷石膏。已知下列反应：

I .CaSO4(s)+2C(s)=CaS(s) +2CO2(g) ∆H1=+226kJ·mol—1

II.3CaSO4 (s)+CaS(s)=4CaO(s) +4SO2(g) ∆H2=akJ·mol—1

III. 3CaS(s)+CaSO4 (s) =4CaO(s) +4S(s) ∆H3=bkJ·mol—1

①反应（I）能在______(填“低温”“高温”或“任何温度”)下自发进行。

②用硫磺还原CaSO，反应为2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2 (g)，其△H=___ kJ·mol—1(用含a、b的代数式表示)。

（2）磷石膏转氨法制硫酸的主要反应为CaSO4(s)+(NH4)2CO3CaCO3(s)+(NH4)2SO4，该反应的平衡常数K=________[已知:Ksp (CaCO3)=2. 5×10—9，Ksp(CaSO4)=3. 2×10—7]，为了提高CaSO4的平衡转化率，可采取的措施是_______________________________。(写一条)。