Question

過(guò)渡元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一．試回答下列問(wèn)題：
（1）原子序數(shù)小于36的過(guò)渡元素A和B，在周期表中位于同一族，且原子序數(shù)B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個(gè)未成對(duì)電子．請(qǐng)寫出B元素在周期表中的位置為

 

，A²⁺在基態(tài)時(shí)外圍電子（價(jià)電子）排布式為

 

．
（2）氯化鉻酰（CrO₂Cl₂）熔點(diǎn)：-96.5℃，沸點(diǎn)：117℃，能與CH₃COCH₃（丙酮）、CS₂等互溶．則固態(tài)CrO₂Cl₂屬于

 

晶體．已知CS₂與NO₂⁺互為等電子體，則1mol NO₂⁺中含有π鍵數(shù)目為

 

．
（3）二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┠軐⒕邮椅廴疚锛兹�、苯等有害氣體可轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，達(dá)到無(wú)害化．有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水說(shuō)法正確的是

 

．
a．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵
b．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp²雜化
c．苯、二氧化碳是非極性分子，水和甲醛是極性分子
（4）Co³⁺有多種配合物，如Co（CN）₆^3-、Co（NH₃）₄Cl₂⁺ 等．銠（Rh）與鈷屬于同族元素，某些性質(zhì)相似．現(xiàn)有銠的某鹽組成為CsRh（SO₄）₂?4H₂O，易溶解于水，向其水溶液中加入一定濃度的BaCl₂溶液，無(wú)沉淀生成．請(qǐng)寫出該鹽溶解于水后的電離方程式：

 

．
（5）第三周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見(jiàn)下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點(diǎn)/K	1266	1534	183

解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類型,配合物的成鍵情況,“等電子原理”的應(yīng)用,晶體的類型與物質(zhì)熔點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系,極性分子和非極性分子,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）原子序數(shù)小于36的元素A和B，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則A、B只能處于第VIII族，原子序數(shù)B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個(gè)未成對(duì)電子，則B是Co元素，A是Fe元素；
（2）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低；二硫化碳和NO₂⁺的結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二硫化碳的結(jié)構(gòu)確定NO₂⁺中π鍵個(gè)數(shù)；
（3）a．氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的沸點(diǎn)升高；
b．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式；
c．分子中正負(fù)電荷重心重合的為非極性分子，正負(fù)電荷重心不重合的為極性分子；
（4）銠（Rh）與鈷屬于同族元素，某些性質(zhì)相似，可形成配合物，向其水溶液中加入一定濃度的BaCl₂溶液，無(wú)沉淀生成，說(shuō)明SO₄^2-為配體；
（5）氟化物的熔點(diǎn)與晶體類型，離子晶體的熔點(diǎn)較高，分子晶體的熔點(diǎn)較低．

解答： 解：（1）原子序數(shù)小于36的元素A和B，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則A、B只能處于第VIII族，原子序數(shù)B比A多1，基態(tài)B原子中含有三個(gè)未成對(duì)電子，A是Fe、B是Co元素，鐵失去4s能級(jí)上2個(gè)電子，導(dǎo)致d能級(jí)上的電子為其價(jià)電子，所以亞鐵離子的價(jià)電子排布式為3d⁶，B是第四周期第VIII族；
故答案為：第四周期Ⅷ族；3d⁶；
（2）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，氯化鉻酰的熔沸點(diǎn)較低，能溶于有機(jī)溶劑，所以屬于分子晶體；
二硫化碳和NO₂⁺的結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二硫化碳的結(jié)構(gòu)知NO₂⁺中有2個(gè)π鍵，所以1mol NO₂⁺中含有π鍵數(shù)目為2N_A，故答案為：分子；2N_A；
（3）a．氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的沸點(diǎn)升高，水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵，故a正確；
b．甲醛、苯分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是3，所以碳原子均采用sp²雜化，二氧化碳為sp雜化，故b錯(cuò)誤；
c．分子中正負(fù)電荷重心重合的為非極性分子，正負(fù)電荷重心不重合的為極性分子，苯、二氧化碳分子中正負(fù)電荷重心重合，所以是非極性分子，水和甲醛分子中正負(fù)電荷重心不重合，所以是極性分子，故正確，
故答案為：ac；
（4）銠（Rh）與鈷屬于同族元素，某些性質(zhì)相似，可形成配合物，向其水溶液中加入一定濃度的BaCl₂溶液，無(wú)沉淀生成，說(shuō)明SO₄^2-為配體，離子方程式為CsRh（SO₄）₂?4H₂O=Cs⁺+[Rh（SO₄）₂（H₂O）₄]^-，
故答案為：CsRh（SO₄）₂?4H₂O=Cs⁺+[Rh（SO₄）₂（H₂O）₄]^-；
（5）離子晶體的熔點(diǎn)較高，分子晶體的熔點(diǎn)較低，NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，所以NaF與MgF₂遠(yuǎn)比SiF₄熔點(diǎn)要高，又因?yàn)镸g²⁺的半徑小于Na⁺的半徑，所以MgF₂的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF₂的熔點(diǎn)大于NaF，
故答案為：NaF與 MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低，Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，MgF₂中離子鍵更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)的綜合題目，側(cè)重于電子排布式、電離能和電負(fù)性，配合物的分析等，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性較強(qiáng)，難度較大．