题目内容

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。(1)下列叙述正确的是       。(填字母)

A.CH2O与水分子间能形成氢键   B.CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C6H6是非极性分子

D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

(2)Mn和Fe的部分电离能数据如下表:

元    素

Mn

Fe

电离能

/kJ·mol1

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

Mn元素价电子排布式为           ,气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难,其原因是                                     

(3)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti属于    区。

(4)Ti的一种氧化物X,其晶胞结构如图所示,则X的化学式为             。已知晶胞边长为bcm,阿伏伽德罗常数为NA该氧化物的密度为__________________g/cm-3

(5)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN离子,可在X的催化下,先用NaClO将CN氧化成CNO,再在酸性条件下CNO继续被NaClO氧化成N2和CO2

①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                   

②与CNO互为等电子体微粒的化学式为           (写出一种即可)。

③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式        

 

【答案】

(1)AD (2)3d54s2   Mn2转化为Mn3时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2转化为Fe3时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态。)(3)d区 

(4) TiO2   160/( NA·b3) .(5)① H<C<N<O   ②CO2(N2O)、SCN    ③ N≡C—O—H 

【解析】

试题分析:(1)A.由于CH2O分子和H2O中O原子的电负性大,原子半径小,所以它们之间能形成氢键。正确。B. CH2O和CO2分子中的中心原子前者采用sp2杂化,后者采用sp杂化。错误。C.C6H6分子中的碳原子与碳原子之间含有6个σ键和1个大键,。碳原子与氢原子之间形成的也是σ键。化学键与化学键之间的夹角是120度。整个分子中各个化学键排列对称,电荷分布均匀。C6H6是非极性分子。错误。D.CO2晶体是分子晶体,分子间以分子间作用力结合。分子间作用力比较弱,断裂比较容易,所以它的熔点、沸点低。而二氧化硅晶体是原子晶体,原子间以强的共价键结合。断裂需要消耗很多的能量。所以使物质融化或气化需要消耗很多能量。故溶沸点高。因此CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低。正确。(2)Mn元素是25号元素,其核外电电子排布1s22s22p63s23p63d54s2. 价电子排布式为3d54s2. 气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难,是因为Mn2价电子排布式为3d5.处于半充满的稳定状态。若Mn2转化为Mn3时,3d能级由较稳定的3d5半充满的稳定状态转变为不稳定的3d4状态。而气态Fe2再失去一个电子,由Fe2转化为Fe3时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满的稳定状态。(3)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti属于d区。Ti:8×1/8+1=2;O:4×1/2+2=4;Ti:O=2:3=1:2.所以该晶体的化学式是TiO。ρ·b3=(2×80)÷NA.解得ρ= 160/( NA·b3) . (5)① H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<N<O;② 与CNO互为等电子体微粒的化学式为CO2(N2O)、SCN。③氰酸的结构式N≡C—O—H。

考点:考查Fe Ti等过渡元素的原子结构、晶体结构及有关计算等的知识。

 

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第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物.
(1)下列叙述正确的是
AD
AD
.(填字母)
A.CH2O与水分子间能形成氢键
B.CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个?键和1个大π键,C6H6是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)Mn和Fe的部分电离能数据如下表:
元    素 Mn Fe
电离能
/kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
Mn元素价电子排布式为
3d54s2
3d54s2
,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是
Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态.
Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态.

(3)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Ti属于
d区
d区
区.
(4)Ti的一种氧化物X,其晶胞结构如上图所示,则X的化学式为
TiO2
TiO2

(5)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子,可在X的催化下,先用NaClO将CN-氧化成CNO-,再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为
H<C<N<O
H<C<N<O

②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为
CO2
CO2
(写出一种即可).
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式
N≡C-O-H
N≡C-O-H

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