高中化学试题解析142

高中化学试题解析142

1、(2023山东)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是       (　　)

A.与石墨相比，(CF)x导电性增强

B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强

C.(CF)x中C—C的键长比C—F短

D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键

答案：B。

分析：

石墨与氟气反应后，石墨中的大π键被破坏，每个碳原子上加上一个氟原子，碳原子由sp2杂化转变为sp3杂化。

A项，石墨中的未杂化的2p原子轨道形成大π键，其中的电子在电场的作用下可定向移动，所以能导电，但与氟气反应后，大π键被破坏，只有σ键，导电性减弱。

B项，与氟气反应后，不存在大π键，且形成的C—F键长短，键能较大，分子稳定性增强，不易被氧化。

C项，C的原子半径比F的原子半径大，所以C—C的键长比C—F的长， 

D项，从结构分析，每个C原子形成3个C—C，为两个C原子共有，每个C原子对应形成1.5个C—C。每个C原子还形成一个C—F，所以每个C原子对应2.5个共价键，则1 mol (CF)x中含有2.5x mol共价单键。

2、(2024安徽)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为+4价，La为+3价。下列说法错误的是  (　　)

A.导电时，Ti和La的价态不变

C.与体心最邻近的O原子数为12

D.导电时，空位移动方向与电流方向相反

答案：B。

分析：

从其立方晶胞结构，结合均摊法可知，一个晶胞中含3个O、1个Ti、1个La或Li或空位，结合其化学式则有x＋y＋空位＝1。

从右边锂离子迁移图可知，锂离子从左边晶胞迁移到右边晶胞，则空位相应从右边晶胞迁移到左边晶胞。 

A项，导电时锂离子迁移时，Ti和La的化合价不变。

B项，晶体中电荷守恒，或者也可认为化合价代数和为零，有 (+1)x＋(+3)y＋(+4) －2×2＝0，再结合x＋y＋空位＝1，可计算出空位＝1/9。

C项，观察晶胞结构知，与体心最邻近的O原子是棱心的12个O原子。

D项，从上面分析知，空位移动的方向与锂离子移动的方向相反，即与电流方向相反。

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