Question

（10分）（1）金屬鎂有許多重要的用途，法國(guó)化學(xué)家維多克·格利雅因發(fā)明了在有機(jī)合成方面用途廣泛的格利雅試劑而榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，格利雅試劑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為RMgX，它是金屬鎂和鹵代烴反應(yīng)的產(chǎn)物，簡(jiǎn)稱格氏試劑，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡(luò)合，在濃溶液中以二聚體存在，結(jié)構(gòu)如下圖：

 

①上述2種結(jié)構(gòu)中均存在配位鍵，把你認(rèn)為是配位鍵的用“→”標(biāo)出。

②由原子間的成鍵特點(diǎn)，可以預(yù)測(cè)中心原子Mg的雜化類型可能為______  ；Mg 原子的核外電子排布式可表示為______________________。

③下列比較中正確的是____________ 

A．金屬鍵的強(qiáng)弱：Mg＞Al      B．基態(tài)原子第一電離能：Mg＞Al

C．金屬性：Mg＞Al            D．晶格能：NaCl＞MgCl₂

（2）將TiCl₄在氬氣保護(hù)下與鎂共熱得到鈦：

TiCl₄+2MgTi+2MgCl₂

①Ti元素在元素周期表中的位置是      ，      鈦原子的外圍電子排布式為       。

②TiCl₄在常溫下是無色液體，在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙。則TiCl₄屬于       (填“原子”、“分子”或“離子”)晶體。

③二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┠軐⒕邮椅廴疚锛兹�、苯等有害氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，達(dá)到無害化。有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水，下列說法正確的是           。

A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體     

B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp²雜化

C．苯、二氧化碳是非極性分子，水和甲醛是極性分子

D．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵

(3)2001年報(bào)導(dǎo)的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高紀(jì)錄。下圖中示意的該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元:鎂原子間形成正六棱柱，在棱柱的上下底面還各有一個(gè)鎂原子，六個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi),則該化合物的化學(xué)式可表示為           。（填字母選項(xiàng)）

A．MgB          B．MgB₂         C．Mg₂B         D．Mg₃B₂

 

Answer 1

【答案】

（1）    

②   sp3   、   1s²2s²2p⁶3s²        ③  BC               

（2）①第4周期ⅣB    3d²4s²      ②  分子   ③ ABCD  （3）B

【解析】（1）①由于鎂原子沒有孤對(duì)電子，但有空軌道。所以配體分別是氧原子和X原子，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。

②鎂原子能形成4個(gè)化學(xué)鍵，因此是sp3雜化；根據(jù)構(gòu)造原理可知，Mg 原子的核外電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²。

③鋁離子半徑大于鎂離子半徑，且電荷數(shù)大于鎂的，所以金屬鍵是鋁大于鎂，A不正確；鎂原子由于3s軌道電子是全充滿狀態(tài)，所以穩(wěn)定性強(qiáng)，第一電離能大于鋁的，B正確；選項(xiàng)C也正確，鎂離子半徑小于鈉離子半徑，且電荷數(shù)大于鈉離子的，所以氯化鎂的晶格能大于氯化鈉的，D不正確，因此正確的答案選BC。

（2）①鈦的原子序數(shù)是22，所以Ti元素在元素周期表中的位置是第4周期ⅣB；根據(jù)構(gòu)造原理可知，鈦原子的外圍電子排布式為3d²4s²。

②TiCl₄在常溫下是無色液體，在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙，據(jù)此可判斷，該化合物形成的晶體是分子晶體。

③價(jià)電子數(shù)與原子數(shù)分別都相等的是等電子體，所以苯與B₃N₃H₆互為等電子體；甲醛、苯分子均是平面形結(jié)構(gòu)，所以都是sp2雜化；水和甲醛分子中鍵的極性不能抵消，所以是極性分子，選項(xiàng)C也是正確的；由于氫鍵的存在，是水的沸點(diǎn)高于甲醛分子的，所以正確的答案選ABCD。

（3）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，硼原子在晶胞內(nèi)部，共計(jì)是6個(gè)；鎂原子的個(gè)數(shù)是12×1/6＋2×1/2＝3，所以化學(xué)式是MgB₂，答案選B。