Question

【題目】原子結構與元素周期表存在著內在聯系。根據所學物質結構知識，請你回答下列問題：

(1)請按要求任意寫一個相應物質：(填化學式)含有非極性鍵的離子化合物________，既含有非極性鍵又含極性鍵的非極性分子________，既含有非極性鍵又含極性鍵的極性分子________，全部由非金屬元素組成的離子化合物________，由金屬元素和非金屬元素組成的共價化合物________。

(2)蘇丹紅顏色鮮艷、價格低廉，常被一些企業非法作為食品和化妝品等的染色劑，嚴重危害人們健康。蘇丹紅常見有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類型，蘇丹紅Ⅰ的分子結構如圖所示。

蘇丹紅Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羥基取代在對位形成圖所示的結構，則其在水中的溶解度會________(填“增大”或“減小”)，原因是_____________________________________。

(3)已知Ti3＋可形成配位數為6，顏色不同的兩種配合物晶體，一種為紫色，另一種為綠色。兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學式，設計了如下實驗：

a．分別取等質量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；

b．分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產生白色沉淀；

c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液得到的白色沉淀質量為原紫色晶體的水溶液得到的沉淀質量的2/3。則綠色晶體配合物的化學式為________________，由Cl－所形成的化學鍵類型是________。

(4)下圖中A，B，C，D四條曲線分別表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氫化物的沸點，其中表示ⅦA族元素氫化物沸點的曲線是________；表示ⅣA族元素氫化物沸點的曲線是________；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物沸點依次升高，其原因是_____________________________；A，B，C曲線中第二周期元素的氫化物的沸點顯著高于第三周期元素的氫化物的沸點，其原因是_______________________。

Answer 1

【答案】Na2O2 C2H2　 H2O2 NH4Cl AlCl3 增大 因為蘇丹紅Ⅰ形成分子內氫鍵，而修飾后的分子可形成分子間氫鍵，與水分子間形成氫鍵后有利于增大化合物在水中的溶解度 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O 離子鍵、配位鍵(或共價鍵) B D 組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高 H2O、NH3、HF分子之間存在氫鍵，沸點較高

【解析】

（1）含有非極性鍵的離子化合物為過氧化鈉等，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子為乙炔等，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子有過氧化氫等，全部由非金屬組成的離子化合物為硝酸銨等，由金屬和非金屬組成的共價化合物有氯化鋁等；

（2）蘇丹紅Ⅰ易形成分子內氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結構易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度；

（3）Ti3+的配位數均為6，往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的2/3，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子；

（4）第二周期中元素形成的氫化物中水為液態，其它為氣體，故水的沸點最高，且相對分子質量越大，沸點越高，其它周期元素氫化物；而HF分子之間、氨氣分子之間均存在氫鍵，沸點高于同主族相鄰元素氫化物，甲烷分子之間不能形成氫鍵，同主族形成的氫化物中沸點最低；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結構與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高。

（1）含有非極性鍵的離子化合物為Na2O2等，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子為C2H2等，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子有H2O2等，全部由非金屬組成的離子化合物為NH4NO3等，由金屬和非金屬組成的共價化合物有AlCl3等，故答案為：Na2O2；C2H2；H2O2；NH4NO3；AlCl3；

（2）因為蘇丹紅Ⅰ易形成分子內氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結構易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度，故答案為：增大；蘇丹紅Ⅰ易形成分子內氫鍵而使在水中的溶解度很小，而修飾后的結構易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度；

（3）Ti3+的配位數均為6，往待測溶液中滴入AgNO3溶液，均產生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經洗滌干燥后稱量，發現原綠色晶體的水溶液與AgNO3溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的2/3，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子，即綠色晶體的化學式為[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，氯原子形成化學鍵有含有離子鍵、配位鍵，故答案為：[TiCl（H2O）5]Cl2H2O；離子鍵、配位鍵；

（4）第二周期中元素形成的氫化物中水為液態，其它為氣體，故水的沸點最高，其且相對分子質量越大，沸點越高，故B曲線為ⅦA族元素氫化物沸點；HF分子之間、氨氣分子之間均存在氫鍵，沸點高于同主族相鄰元素氫化物，甲烷分子之間不能形成氫鍵，同主族形成的氫化物中沸點最低，故D曲線表示ⅣA族元素氫化物沸點；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結構與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高，故答案為：B；D；結構與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高。