Question

17．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表存在著內(nèi)在聯(lián)系．根據(jù)所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)按要求任意寫(xiě)一個(gè)相應(yīng)物質(zhì)（填化學(xué)式）：含有非極性鍵的離子化合物Na₂O₂，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子C₂H₂，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子H₂O₂，全部由非金屬組成的離子化合物NH₄NO₃，由金屬和非金屬組成的共價(jià)化合物AlCl₃．
（2）蘇丹紅顏色鮮艷、價(jià)格低廉，常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝品等的染色劑，嚴(yán)重危害人們健康．蘇丹紅常見(jiàn)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類(lèi)型，蘇丹紅Ⅰ號(hào)的分子結(jié)構(gòu)如圖1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(duì)位形成圖2所示的結(jié)構(gòu)，則其在水中的溶解度會(huì)增大（填“增大”或“減小”），原因是蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，而修飾后的結(jié)構(gòu)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）已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6，顏色不同的兩種配合物晶體，一種為紫色，另一為綠色．兩種晶體的組成皆為T(mén)iCl₃•6H₂O．為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測(cè)溶液；
b．分別往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過(guò)濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$．
綠色晶體配合物的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，由Cl所形成的化學(xué)鍵類(lèi)型是離子鍵、配位鍵．
（4）圖3中A、B、C、D四條曲線(xiàn)分別表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氫化物的沸點(diǎn)，其中表示ⅦA族元素氫化物沸點(diǎn)的曲線(xiàn)是B；表示ⅣA族元素氫化物沸點(diǎn)的曲線(xiàn)是D；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物沸點(diǎn)依次升高，其原因是結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高；A、B、C曲線(xiàn)中第二周期元素的氫化物的沸點(diǎn)顯著高于第三周期元素的氫化物的沸點(diǎn)，其原因是水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點(diǎn)較高．

Answer 1

分析 （1）含有非極性鍵的離子化合物為過(guò)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(guò)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(jià)化合物有氯化鋁等；
（2）蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結(jié)構(gòu)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(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子；
（4）第二周期中元素形成的氫化物中水為液態(tài)，其它為氣體，故水的沸點(diǎn)最高，且相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)最低；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)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(diǎn)較高．

解答 解：（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(jià)化合物有AlCl₃等，
故答案為：Na₂O₂；C₂H₂；H₂O₂；NH₄NO₃；AlCl₃；
（2）因?yàn)樘K丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結(jié)構(gòu)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(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，而修飾后的結(jié)構(gòu)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(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，氯原子形成化學(xué)鍵有含有離子鍵、配位鍵，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O；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(tài)，其它為氣體，故水的沸點(diǎn)最高，其且相對(duì)分子質(zhì)量越大，沸點(diǎn)越高，故B曲線(xiàn)為ⅦA族元素氫化物沸點(diǎn)；
HF分子之間、氨氣分子之間均存在氫鍵，沸點(diǎn)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(diǎn)最低，故D曲線(xiàn)表示ⅣA族元素氫化物沸點(diǎn)；
同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)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(diǎn)較高，
故答案為：B；D；結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)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(diǎn)較高．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及沸點(diǎn)高低比較、配合物等，注意配合物中內(nèi)外界的劃分，注意氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，難度中等．