Question

[化學-物質結構與性質]
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四種元素的電負性由小到大的順序為

 

．
②下列敘述不正確的是

 

．（填字母）
A．因為HCHO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σ鍵和1個大π鍵，C₂H₂是非極性分子
D．CO₂晶體的熔點、沸點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）互為同分異構體，其分子內各原子最外層均已達到穩定結構，試寫出氰酸的結構式

 

．
（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具備的結構特征是

 

．
②六氰合亞鐵離子[Fe（CN）₆]^4-中不存在

 

．
a、共價鍵  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分子式

 

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

 

．
（3）①Ti的在周期表中位置

 

．根據元素原子的外電子排布的特征，可將元素周期表分成五個區域，其中Ti屬于

 

區．
②Ti的一種氧化物X，其晶胞結構如上圖所示，則X的化學式為

 

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

 

．

Answer 1

分析：（1）①同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增大，非金屬性越強電負性越大；
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σ鍵，每個碳氫鍵含有一個σ鍵；
D．原子晶體的熔沸點大于分子晶體；
③根據原子最外層電子數確定原子形成的共價鍵數目，據此解答；
（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σ鍵2個π鍵；
CN^-中C原子與1個單位負電荷用N原子替換可得CN^-等電子體的單質；
③由題目信息可知，氯化鐵的熔沸點低，易升華，所以氯化鐵為分子晶體；
（3）①根據Ti原子核外電子排布式解答；
②根據均攤法計算晶胞中Ti、O原子個數，確定氧化物化學式；TiO₂與BaCO₃反應生成M與CO₂，根據質量守恒定律可知M為BaTiO₃．

解答：解：（1）（1）①同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增大，非金屬性越強電負性越大，故電負性：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錯誤；
C．C₂H₂是直線型對稱結構，為非極性分子，但苯中碳碳鍵含有6個σ鍵，每個碳氫鍵含有一個σ鍵，苯分子中一共含有12個，故C錯誤；
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、沸點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，且其分子內各原子最外層均已達到穩定結構，碳成4個共價鍵，氮成3個共價鍵，氧成2個共價鍵，H成1個共價鍵，故其結構簡式為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，為極性共價鍵，三鍵中有1個σ鍵2個π鍵，所以CN^-中共價鍵、配位鍵、σ鍵、π鍵；
CN^-中C原子與1個單位負電荷用N原子替換可得CN^-等電子體的單質為N₂，
故答案為：b；N₂；
③由題目信息可知，氯化鐵的熔沸點低，易升華，易溶于乙醚、丙酮等有機溶劑，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； 
故答案為：第三周期第ⅣB族；d區；
②每個晶胞中含有鈦原子數為8×

1

8

+1=2，氧原子數為4×

1

2

+2=4，故氧化物化學式為TiO₂；TiO₂與BaCO₃反應生成M與氣體氧化物，該氧化物為CO₂，根據質量守恒定律可知M為BaTiO₃，反應方程式為：TiO₂+BaCO₃═BaTiO₃+CO₂↑，
故答案為：TiO₂；TiO₂+BaCO₃═BaTiO₃+CO₂↑．

點評：本題考查了物質結構和性質，題目比較綜合，側重對物質結構主干知識的考查，涉及電負性、雜化理論、化學鍵、分子結構與性質、晶體類型與性質、晶胞計算等，需要學生具備知識的基礎，難度中等．