Question

5．（1）已知A和B為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如表1所示：
表1

電離能/kJ•mol-1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常顯+3價，A的電負性＞B的電負性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）紫外光的光子所具有的能量約為399kJ•mol^-1．根據(jù)表2有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中的化學鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．
表2

共價鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ•mol-1	347	305	259

組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸中的碳原子雜化類型是sp²和sp³．
（3）實驗證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似（如圖1所示），其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如表3：
表3

離子晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能（kJ•mol-1）	786	715	3401

則該 4種離子晶體（不包括NaCl）熔點從高到低的順序是：TiN＞MgO＞CaO＞KCl．其中MgO晶體中一個Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有12個．
（4）金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，適合作錄音帶磁粉
原料的是CrO₂．
（5）某配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，其分子內(nèi)不含有AC（填序號）．
A．離子鍵         B．極性鍵C．金屬鍵         D．配位鍵E．氫鍵           F．非極性鍵
（6）溫室效應主要由CO₂引起，科學家設計反應：CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O以減小空氣中CO₂．若有1mol CH₄生成，則有6molσ鍵和2molπ鍵斷裂．

Answer 1

分析 （1）A和B為第三周期元素，A元素第四電離能劇增，說明A原子最外層有3個電子，則A為Al；B元素第三電離能劇增，說明B原子最外層有2個電子，則B為Mg；
（2）紫外光的光子所具有的能量大于蛋白質(zhì)分子中一些重要化學鍵鍵能，使化學鍵方式斷裂；
組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸為H₂N-CH₂-COOH，-CH₂-中的碳原子雜化軌道數(shù)目為4、-COOH中碳原子雜化軌道數(shù)目為3；
（3）離子晶體的晶格能越大，熔點越高，離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷；
MgO與NaCl結(jié)構(gòu)相似，若黑色球換作Mg²⁺，則灰色球為O^2-，以體心Mg²⁺為研究對象，與之最鄰近且等距離的Mg²⁺處于晶胞的棱中間；
（4）金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，根據(jù)離子的最外層電子數(shù)判斷未成對電子；
（5）不同非金屬原子之間形成極性鍵、同種非金屬元素原子之間形成非極性鍵，O原子與H原子之間存在氫鍵，N原子與Ni之間形成配位鍵；
（6）CO₂分子含有2個σ鍵、2個π鍵，H₂分子含有1個σ鍵，結(jié)合參加反應的CO₂、H₂物質(zhì)的量計算．

解答 解：（1）A和B為第三周期元素，A元素第四電離能劇增，說明A原子最外層有3個電子，則A為Al；B元素第三電離能劇增，說明B原子最外層有2個電子，則B為Mg，Al的正化合價為+3價，同周期自左而右電負性增大，故電負性Al＞Mg，
故答案為：+3；＞；
（2）紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中的化學鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子
組成蛋白質(zhì)的最簡單的氨基酸為H₂N-CH₂-COOH，-COOH中碳原子雜化軌道數(shù)目為3，-CH₂-中的碳原子雜化軌道數(shù)目為4，分子中碳原子雜化類型是sp²和sp³；
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中的化學鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子；sp²和sp³；
（3）離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點越高，則有TiN＞MgO，MgO＞CaO，由表中數(shù)據(jù)可知CaO＞KCl，則TiN＞MgO＞CaO＞KCl，
MgO與NaCl結(jié)構(gòu)相似，若黑色球換作Mg²⁺，則灰色球為O^2-，以體心Mg²⁺為研究對象，與之最鄰近且等距離的Mg²⁺處于晶胞的棱中間，所以一個Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺個數(shù)為12，
故答案為：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12；
（4）V₂O₅中V的最外層電子全部失去或成鍵，CrO₂中Cr失去4個電子，離子的最外層電子為2，未成對，離子含未成對電子越多，則磁性越大，則適合作錄音帶磁粉原料的是CrO₂，
故答案為：CrO₂；
（5）C原子與H原子、N原子之間形成極性鍵，碳原子之間形成非極性鍵，O原子與H原子之間存在氫鍵，N原子與Ni之間形成配位鍵，沒有離子鍵、金屬鍵，
故選：AC；
（6）若有1mol CH₄生成，則有1molCO₂、4molH₂參加反應，而CO₂分子含有2個σ鍵、2個π鍵，H₂分子含有1個σ鍵，則斷裂σ鍵為2mol+4mol=6mol，斷裂π鍵為2mol，
故答案為：6；2．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，題目考查較為綜合，涉及多個方面的知識，注意把握晶格能的比較，注意理解電離能與最外層電子數(shù)關(guān)系．