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2．非金屬元素的原子結構特征及化合價【查看更多】

過渡金屬元素及其化合物的應用研究是目前科學研究的前沿之一．試回答下列問題：
（1）二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體可轉化為二氧化碳和水，達到無害化．有關甲醛、苯、二氧化碳及水說法正確的是

AC

．
A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體
B．甲醛、苯、二氧化碳均為非極性分子
C．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp²雜化
D．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子內能形成氫鍵
（2）二茂鐵又叫雙環戊二烯基鐵[化學式：Fe（C₅H₅）₂]，結構如圖甲所示，是一種具有芳香族性質的有機金屬化合物．外觀為橙色，熔點為172℃，沸點249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機溶劑中．
①基態Fe²⁺離子的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

．
②二茂鐵[Fe（C₅H₅）₂]屬于

分子

晶體，1mol二茂鐵中含有的σ鍵數是

20N_A

．
（3）鎳單質晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示．晶胞中鎳原子的配位數為

12

．
（4）在濃的TiCl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為TiCl₃?6H₂O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質的量之比為1：5，則該配離子的化學式為

[TiCl（H₂O）₅]²⁺

．

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元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響，性質的遞變規律與短周期元素略有不同。

（1）第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。

① CO可以和很多過渡金屬形成配合物。CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩定結構，CO中中心原子的雜化類型為雜化，與CO互為等電子體的分子和離子有（各寫一種）：、。

② Fe(CO)₅常溫下呈液態，熔點為－20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe(CO)₅晶體屬于（填晶體類型）。

③ Ni(CO)₆為正八面體結構，鎳原子位于正八面體的中心，配位體CO在正八面體的六個頂點上。若把其中兩個CO配位體換成 NH₃，得到新的配合物有種

④ 配合物分子內的作用力有（填編號）。

A．氫鍵 B．離子鍵 C．共價鍵 D．配位鍵

（2）第四周期元素的第一電離能隨原子序數的增大，總趨勢是逐漸增大的。

⑤ 鎵原子的基態電子排布式是。比較第一電離能Ga Zn（填 “＞”、“＝”、“＜”），說明理由

（3）銅是是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質及化合物具有廣泛用途。

⑥ CuH的晶體結構如圖所示，該晶體中Cu⁺的配位數為。CuH具有許多特殊性質，如易分解、能與水反應、在氯氣中燃燒等。寫出CuH在氯氣中燃燒的化學方程式。

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【化學一物質結構與性質】元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響，性質的遞變規律與短周期元素略有不同，因此第四周期過渡元素具有和短周期元素不同的明顯特征．
請回答下列問題：
（1）CO可以和很多過渡金屬形成配合物，CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩定結構，CO分子里的共價鍵的類型按原子軌道的重疊方向分有

（2）第四周期元素的第一電離能隨原子序數的增大，總趨勢是逐漸增大的．但

31

Ga 的第一電離能卻明顯低于

30

Zn，其原因是

（3）如圖是金與銅形成的金屬互化物合金，它的化學式可表示為

（4）已知Ti³⁺可形成配位數為6的配合物；現有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，另一為綠色，但相關實驗證明，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晶體樣品配成待測溶液；
b．分別向待測溶液中滴入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

．
則綠色晶體配合物的化學式為

（5）二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體可轉化為二氧化碳和水，達到無害化．有關甲醛、苯、二氧化碳及水說法正確的是

A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體
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
D．水的沸點比甲酸高得多，是因為水分子間形成了氫鍵．

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（13分）有A、B、C、D、E、R六種短周期元素，其元素特征信息如下表：

元素編號	元素特征信息
A	其單質是密度最小的物質
B	其陰離子帶兩個單位的負電荷，單質是空氣主要成分之一
C	其陽離子與B的陰離子具有相同的電子層結構，其原子的最外層電子數是次外層的1/4
D	其氫氧化物和氧化物都有兩性，且與C同周期
E	與C同周期，其原子半徑在該周期最小
R	有多種化合價，其最高正價為+6價

回答下列問題：
（1）寫出下列元素的名稱：C        ，E         ；畫出B的陰離子結構示意圖：                   。
（2）B、C、D的簡單離子半徑由大到小的順序是                    （用化學式表示）。E元素的最高價含氧酸的化學式是          ；
（3）實驗證明D的氫氧化物（或氧化物）具有兩性的操作方法是：                   。
（4）在一定條件下，RO₃²^－與R²^－可發生反應：RO₃²^－＋2R²^－＋6H^＋ = 3R＋3H₂O，下列有關敘述中，正確的是          （填序號）。
A．元素R位于周期表中第3 周期，ⅥA族
B．R²^－與氖原子電子層結構相同
C．RO₃²^－在它能發生的所有反應中都只具有氧化性
D．反應中消耗1 mol RO₃²^－，轉移的電子的物質的量為4 mol
（5）請寫出涉及上述元素間的兩個反應的離子方程式，要求：（1）單質之間的置換（2）在方程式中如為兩種非金屬則必須是不同主族的。                       ；                   。

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（13分）有A、B、C、D、E、R六種短周期元素，其元素特征信息如下表：

元素編號	元素特征信息
A	其單質是密度最小的物質
B	其陰離子帶兩個單位的負電荷，單質是空氣主要成分之一
C	其陽離子與B的陰離子具有相同的電子層結構，其原子的最外層電子數是次外層的1/4
D	其氫氧化物和氧化物都有兩性，且與C同周期
E	與C同周期，其原子半徑在該周期最小
R	有多種化合價，其最高正價為+6價

回答下列問題：
（1）寫出下列元素的名稱：C        ，E         ；畫出B的陰離子結構示意圖：                   。
（2）B、C、D的簡單離子半徑由大到小的順序是                    （用化學式表示）。E元素的最高價含氧酸的化學式是          ；
（3）實驗證明D的氫氧化物（或氧化物）具有兩性的操作方法是：                   。
（4）在一定條件下，RO₃²^－與R²^－可發生反應：RO₃²^－＋2R²^－＋6H^＋ = 3R＋3H₂O，下列有關敘述中，正確的是          （填序號）。
A．元素R位于周期表中第3 周期，ⅥA族
B．R²^－與氖原子電子層結構相同
C．RO₃²^－在它能發生的所有反應中都只具有氧化性
D．反應中消耗1 mol RO₃²^－，轉移的電子的物質的量為4 mol
（5）請寫出涉及上述元素間的兩個反應的離子方程式，要求：（1）單質之間的置換（2）在方程式中如為兩種非金屬則必須是不同主族的。                       ；                   。

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