Question

[化學(xué)--選物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]


（1）如圖甲，血紅素含有C、H、O、N、Fe五種元素，C、H、N、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序是______，根據(jù)以上電負(fù)性請判斷H₂N-CHO中C和N的化合價分別為______和______．基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為______．血紅素中兩種N原子的雜化方式分別為______、______．
（2）鹵素化學(xué)豐富多彩，能形成鹵化物、鹵素互化物、多鹵化物等多種類型的化合物．Cl₂、IBr、ICl沸點由高到低的順序為______．I⁺₃（可看成II⁺₂）屬于多鹵素陽離子，根據(jù)VSEPR模型推測I⁺₃的空間構(gòu)型為______．多鹵化物RbICl₂加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì)，則A的化學(xué)式為______．
①HClO₄、②HIO₄、③HIO₆[可寫成（HO）₅IO]的酸性由強到弱的順序為______（填序號）．
（3）目前，全世界鎳的消費量僅次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位．配合物Ni（CO）₄常溫為流態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，固態(tài)Ni（CO）₄屬于______晶體．如圖乙配合物分子內(nèi)的作用力除共價鍵外，還存在的兩種作用力是______（填字母編號）．
A．氫鍵       B．離子鍵        C．范德華力        D．配位鍵
（4）最近發(fā)現(xiàn)，只含X、Y和Ni三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性．X元素原子的2p能級的電子排布圖為，Y元素原子的價電子排布式為3s²，該晶體的一個晶胞如圖丙所示，則該晶體的化學(xué)式為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）電負(fù)性為元素的原子在化合物中吸引電子的能力，電負(fù)性大的元素呈負(fù)價，電負(fù)性小的元素呈正價，非金屬性越強，電負(fù)性越大；根據(jù)電負(fù)性的變化規(guī)律比較電負(fù)性大��；
根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)Fe原子的核外電子排布式；
雜化軌道用于只用于形成δ鍵或容納孤電子對，雜化軌道數(shù)=中心原子孤電子對數(shù)+中心原子δ鍵個數(shù)，據(jù)此確定雜化方式．
（2）Cl₂、IBr、ICl都屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，物質(zhì)的沸點越高；
根據(jù)價層電子對結(jié)構(gòu)模型來分析I₃⁺的空間構(gòu)型；
RbICl₂加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì)，利用半徑來分析晶格能相對較大的鹵化物；
非金屬性越強，則對應(yīng)最高價含氧酸的酸性就強，同種元素的含氧酸，利用非羥基氧個數(shù)來判斷酸性．
（3）根據(jù)相似相溶判斷晶體類型；根據(jù)圖乙分析配合物分子內(nèi)的作用力．
（4）根據(jù)X元素原子的2p能級的電子排布圖，可知X為C元素，Y元素原子的價電子排布式為3s²，則Y為Mg元素，
再根據(jù)晶胞圖丙，運用均攤法計算晶體的化學(xué)式．
解答：解：（1）在元素周期表中同一周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強，同一主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減弱，可知電負(fù)性強弱順序為H＜C＜N＜O．
電負(fù)性大的元素呈負(fù)價，電負(fù)性小的元素呈正價，H₂N-CHO中C的化合價為（+2）+（+1）+（-1）=+2，N的化合價為-3．
根據(jù)核外電子排布規(guī)律，可得Fe原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²
根據(jù)N原子的價電子排布式2s²2p³，若N原子成三個共價鍵，則N原子周圍還有一對孤對對子，即此時無配位鍵，該N原子采取sp³雜化，若N原子成四個共價鍵，必有一個配位鍵，如還存在雙鍵，則該N原子采用sp²，由圖可知，這兩種情況都存在．
故答案為：H＜C＜N＜O；+2-3；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²；sp² sp³；
（2）因相對分子質(zhì)量BrI＞ICl＞Cl₂ ，則范德華力BrI＞ICl＞Cl₂ ，即沸點BrI＞ICl＞Cl₂ ．
因I₃⁺可看成II₂⁺，孤電子對數(shù)由（a-xb）=（7-1-2×1）=2，σ鍵數(shù)為2，則I₃⁺的空間構(gòu)型為V形．
RbICl₂加熱時會分解為晶格能相對較大的鹵化物A和鹵素互化物或鹵素單質(zhì)，氯離子的半徑小于碘離子的半徑，則RbCl的離子鍵長小于RbI的離子鍵長，則RbCl的晶格能較大，
則A為RbCl．
因非金屬性Cl＞Br＞I，非金屬性越強，則對應(yīng)的最高價氧化物的酸性越強，則①的酸性最強，在②③中都是碘元素的含氧酸，非羥基氧個數(shù)越多，酸性越強，則酸性到為②＞③．酸性由強到弱的順序為①②③．
故答案為：BrI＞ICl＞Cl₂ ；V形；RbCl；①②③
（3）CCl₄、苯是非極性分子，配合物Ni（CO）₄常溫為流態(tài)，易溶于CCl₄、苯．根據(jù)相似相溶原理，結(jié)合熔點低，可判斷配合物Ni（CO）₄為分子晶體．
觀察圖乙可知，配合物Ni（CO）₄分子內(nèi)的作用力除共價鍵外，還存在氫鍵和配位鍵．
故答案為：分子；AD
（4）根據(jù)X元素原子的2p能級的電子排布圖，可知X為C元素，Y元素原子的價電子排布式為3s²，則Y為Mg元素，
根據(jù)晶胞圖丙可知，C原子為體心，原子數(shù)為1，Mg原子位于頂點上，原子數(shù)為8×=1，Ni原子位于面心上，原子數(shù)為6×=3，所以該晶體的化學(xué)式為MgCNi₃．
故答案為：MgCNi₃
點評：本題以鹵素化學(xué)為信息來考查原子結(jié)構(gòu)及物質(zhì)的性質(zhì)，明確沸點的比較方法、非金屬性的比較、孤電子對數(shù)的確定，難度較大，綜合性強．