研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物( L i _…——2024 高考化学第 14 题答案解析

2024_省自主命题(安徽)

2024 安徽 第 14 题 单选题 区分题
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14. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物( $\mathrm { L i _ { x } L a _ { y } T i O _ { 3 } } )$ ),其立方晶胞和导电时 <sup>+</sup>Li 迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La 为+3价。下列说法错误的是

立方晶胞 $\left( \mathrm { L i } _ { x } \mathrm { L a } _ { y } \mathrm { T i O } _ { 3 } \right)$ Lit迁移过程示意图

A. 导电时,Ti和La 的价态不变
B. 若 $\mathrm { x } { = } \frac { 1 } { 3 }$ , <sup>+</sup>Li 与空位的数目相等
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
参考答案

B

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【答案】B

【解析】

【详解】A.根据题意,导电时Li<sup>+</sup>发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A 项正确;

B.根据“均摊法”,1个晶胞中含 Ti: $8 \times \frac { 1 } { 8 } = 1$ 个,含O: $1 2 \times \frac { 1 } { 4 } = 3$ 个,含La或Li或空位共:1个,若$\mathrm { x } { = } \frac { 1 } { 3 }$ ,则La和空位共 $\frac { 2 } { 3 } , ~ \mathrm { n ( L a ) } + \mathrm { n ( } \ddot { \ I } \dot { \ast } \ I \dot { \ I } \mathrm { ) } = \frac { 2 } { 3 }$ ,结合正负化合价代数和为0, $( + 1 ) \times \frac { 1 } { 3 } + ( + 3 ) \times \mathrm { n } ( \mathrm { L a } ) + ( + 4 ) \times 1 + ( -$ $2 ) \times 3 = 0$ ,解得 $\mathrm { n ( L a ) } = \frac { 5 } { 9 }$ 、n(空位) $= \frac { 1 } { 9 }$ , $\operatorname { L i } ^ { + } { \frac { \operatorname { L } } { \mathfrak { J } } }$ 空位数目不相等,B项错误;

C.由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O 原子数为12,即位于棱心的12个O 原子,C项正确;D.导电时Li<sup>+</sup>向阴极移动方向,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D 项正确;

二、非选择题:本题共 4小题,共 58分。

✅ 来源:2024年 · 安徽 · 2024_省自主命题(安徽) · 第 14 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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