Question

（1）氧元素與多種元素具有親和力，所形成化合物的種類很多．
①氧元素和過渡元素可形成多種價態(tài)的金屬氧化物，如和鉻可生成Cr₂O₃、CrO₃、CrO₅等．其中CrO₅的結(jié)構(gòu)式如圖所示，請寫出該物質(zhì)中鉻元素的化合價為

 

，標(biāo)有“*”的氧原子的化合價為

 

．
②氧元素可以和氫元素形成原子個數(shù)比為1：1的分子，該物質(zhì)在酸性條件下與Fe²⁺發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
③氧元素還可以形成多種離子，在NO₂⁺中氮原子軌道雜化類型是

 

．
（2）請回答下列問題：
①解釋CO₂為直線形分子的原因

 

．
②為減少溫室效應(yīng)，科學(xué)家設(shè)計(jì)反應(yīng)：CO₂+4H₂═CH₄+2H₂O以減小空氣中CO₂．若有1mol CH₄生成，則有

 

mol π鍵斷裂．CH₄失去氫負(fù)離子形成CH₃⁺（甲基正離子），則CH₃⁺的空間構(gòu)型是

 

．
③甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高，其主要原因是

 

．
（3）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（未按順序排序）．與冰的晶體結(jié)構(gòu)相符的是

 

（請用相應(yīng)的編號填寫）．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)過氧化鉻的結(jié)構(gòu)簡式可知存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O來分析；
②氧元素可以和氫元素形成原子個數(shù)比為1：1的分子是過氧化氫，2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
③NO₂⁺離子與CO₂為等電子體，二者具有相同的結(jié)構(gòu)；
（2）①中心原子碳是sp，兩個雜化軌道分別被兩碳氧σ鍵所占據(jù)；
②由反應(yīng)方程式可知1mol CH₄生成，消耗2mol的二氧化碳，則有2mol的π鍵斷裂，中心原子價電子對數(shù)為

4-1+3

2

=3，所以雜化方式為sp²；
③甲醇和甲醛均由分子構(gòu)成，分子間作用力決定兩者的沸點(diǎn)的高點(diǎn)；
（3）冰屬于分子晶體，利用晶胞圖來判斷晶體的構(gòu)成微粒，以此來分析．

解答：解：（1）根據(jù)過氧化鉻的結(jié)構(gòu)簡式可知一個鉻與五個氧形成形成六個鉻氧極性共價鍵，共用電子對偏向都偏向氧，所以呈+6，結(jié)構(gòu)式中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中O為-1價，在Cr=O鍵注重O為-2價，故答案為：+6；-1；
②氧元素可以和氫元素形成原子個數(shù)比為1：1的分子是過氧化氫，過氧化氫是氧化劑，亞鐵離子是還原劑，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
③CO₂中C原子與氧原子之間形成C=O是，成2個σ鍵、不含孤對電子，碳原子采取sp雜化，NO₂⁺離子與CO₂為等電子體，具有相同的結(jié)構(gòu)，故N原子也采取sp雜化，
故答案為：sp；
（2）①中心原子碳是sp，兩個雜化軌道分別被兩碳氧σ鍵所占據(jù)，分子立體構(gòu)型為直線型，故答案為：中心原子碳的雜化方式為sp，鍵角為180⁰；
②由反應(yīng)方程式可知1mol CH₄生成，消耗2mol的二氧化碳，則有2mol的π鍵斷裂，中心原子價電子對數(shù)為

4-1+3

2

=3，所以雜化方式為sp²，故答案為：2；平面三角形；
③甲醇分子間形成了氫鍵，而甲醛分子間為范德華力，導(dǎo)致甲醇分子間的作用力大于甲醛分子間的作用力，所以甲醇沸點(diǎn)高于甲醛，
故答案為：甲醇分子間形成了氫鍵，而甲醛分子間為范德華力，導(dǎo)致甲醇分子間的作用力大于甲醛分子間的作用力，所以甲醇沸點(diǎn)高于甲醛；
（3）冰屬于分子晶體，由晶胞圖可知，B為干冰的晶胞圖，構(gòu)成微粒為分子，C為碘的晶胞圖，構(gòu)成微粒為碘分子，則與冰的晶體類型相同的是BC，故答案為：BC．

點(diǎn)評：本題考查元素周期表及元素周期律、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、晶體類型與熔沸點(diǎn)高低判斷等，學(xué)生注意利用信息和所學(xué)知識結(jié)合即可解答，難度不大．