Question

[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
第四周期過渡元素Fe、Ti可與C、H、N、O形成多種化合物．
（1）①H、C、N、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?!--BA-->

 

．
②下列敘述不正確的是

 

．（填字母）
A．因?yàn)镠CHO與水分子間能形成氫鍵，所以CH₂O易溶于水
B．HCHO和CO₂分子中的中心原子均采用sp²雜化
C．C₆H₆分子中含有6個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵，C₂H₂是非極性分子
D．CO₂晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低
③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，它與異氰酸（HNCO）互為同分異構(gòu)體，其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試寫出氰酸的結(jié)構(gòu)式

 

．
（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物．
①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是

 

．
②六氰合亞鐵離子[Fe（CN）₆]^4-中不存在

 

．
a、共價(jià)鍵  b、非極性鍵  c、配位鍵  d、σ鍵  e、π鍵
并寫出一種與CN^_互為等電子體的單質(zhì)分子式

 

．
③三氯化鐵常溫下為固體，熔點(diǎn)282℃，沸點(diǎn)315℃，在300℃以上升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑．據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為

 

．
（3）①Ti的在周期表中位置

 

．根據(jù)元素原子的外電子排布的特征，可將元素周期表分成五個(gè)區(qū)域，其中Ti屬于

 

區(qū)．
②Ti的一種氧化物X，其晶胞結(jié)構(gòu)如上圖所示，則X的化學(xué)式為

 

．工業(yè)上利用X和碳酸鋇在熔融狀態(tài)下制取化合物M（M可看做一種含氧酸鹽），同時(shí)生成一種氣體氧化物，制備M的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

．

Answer 1

分析：（1）①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；
②A．甲醛和水分子間能形成氫鍵；
B．二氧化碳分子中C原子為sp雜化；
C．苯中碳碳鍵含有6個(gè)σ鍵，每個(gè)碳?xì)滏I含有一個(gè)σ鍵；
D．原子晶體的熔沸點(diǎn)大于分子晶體；
③根據(jù)原子最外層電子數(shù)確定原子形成的共價(jià)鍵數(shù)目，據(jù)此解答；
（2）①形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對電子對；
②六氰合亞鐵離子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺與CN^-形成配位鍵，CN^-中存在C≡N三鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵；
CN^-中C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷用N原子替換可得CN^-等電子體的單質(zhì)；
③由題目信息可知，氯化鐵的熔沸點(diǎn)低，易升華，所以氯化鐵為分子晶體；
（3）①根據(jù)Ti原子核外電子排布式解答；
②根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Ti、O原子個(gè)數(shù)，確定氧化物化學(xué)式；TiO₂與BaCO₃反應(yīng)生成M與CO₂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知M為BaTiO₃．

解答：解：（1）（1）①同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性：H＜C＜N＜O，
故答案為：H＜C＜N＜O；
②A．A中甲醛中含有羥基，與水可以形成氫鍵，故A正確；
B．HCHO分子中C原子采用sp²雜化，但二氧化碳分子中C原子為sp雜化，故B錯(cuò)誤；
C．C₂H₂是直線型對稱結(jié)構(gòu)，為非極性分子，但苯中碳碳鍵含有6個(gè)σ鍵，每個(gè)碳?xì)滏I含有一個(gè)σ鍵，苯分子中一共含有12個(gè)，故C錯(cuò)誤；
D．二氧化碳晶體是分子晶體，二氧化硅晶體是原子晶體，所以CO₂晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低，故D正確，
故答案為：BC；
③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，且其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，碳成4個(gè)共價(jià)鍵，氮成3個(gè)共價(jià)鍵，氧成2個(gè)共價(jià)鍵，H成1個(gè)共價(jià)鍵，故其結(jié)構(gòu)簡式為N≡C-O-H，
故答案為：N≡C-O-H．
（2）①形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對電子對，
故答案為：具有孤對電子；
②六氰合亞鐵離子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺與CN^-形成配位鍵，CN^-中存在C≡N三鍵，為極性共價(jià)鍵，三鍵中有1個(gè)σ鍵2個(gè)π鍵，所以CN^-中共價(jià)鍵、配位鍵、σ鍵、π鍵；
CN^-中C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷用N原子替換可得CN^-等電子體的單質(zhì)為N₂，
故答案為：b；N₂；
③由題目信息可知，氯化鐵的熔沸點(diǎn)低，易升華，易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑，所以氯化鐵屬于分子晶體，
故答案為：分子晶體；
（3）①Ti原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；鈦位于第三周期第ⅣB族，屬于d區(qū)； 
故答案為：第三周期第ⅣB族；d區(qū)；
②每個(gè)晶胞中含有鈦原子數(shù)為8×

1

8

+1=2，氧原子數(shù)為4×

1

2

+2=4，故氧化物化學(xué)式為TiO₂；TiO₂與BaCO₃反應(yīng)生成M與氣體氧化物，該氧化物為CO₂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知M為BaTiO₃，反應(yīng)方程式為：TiO₂+BaCO₃═BaTiO₃+CO₂↑，
故答案為：TiO₂；TiO₂+BaCO₃═BaTiO₃+CO₂↑．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，題目比較綜合，側(cè)重對物質(zhì)結(jié)構(gòu)主干知識的考查，涉及電負(fù)性、雜化理論、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體類型與性質(zhì)、晶胞計(jì)算等，需要學(xué)生具備知識的基礎(chǔ)，難度中等．