题目内容

5．第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物．
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O．
②下列叙述不正确的是bc．（填字母）
a．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以HCHO易溶于水
b．HCHO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σ键和1个大π键，C2H2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
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．
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中不存在B．
A、共价键   B、非极性键   C、配位键   D、σ键   E、π键
写出一种与 CN-互为等电子体的单质分子式N2．
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
（4）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示．请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式Fe2Al．
②若晶体的密度=ρg/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为$\root{3}{{\frac{139}{{2{N_A}ρ}}}}$cm．

分析 （1）①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强电负性越大；
②A．甲醛和水分子间能形成氢键；
B．CO2是直线型结构，碳原子是sp杂化；
C．苯分子中的碳碳键既不是碳碳单键，也不是碳碳双键，而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，还有6个C-Hσ键；
D．CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体；
③根据原子最外层电子数确定原子形成的共价键数目；
（2）①配体中必需含有孤对电子，否则不能形成配位键；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中Fe2+与CN-形成配位键，CN-中存在C≡N三键，为极性共价键，三键中有1个σ键2个π键；
电子数和原子数分别都相等的微粒互为等电子体．
（3）区的名称来自于按构造原理最后填入电子的能级名称，所以根据构造原理可知Ti属于d区；
（4）根据晶胞的结构可知，含有的铁原子是8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$+1=8．铝在晶胞内部，所以含有4个铝原子，因此化学式为Fe2Al．表示出晶胞质量，设此合金中最近的两个Fe原子之间的距离为x，则晶胞棱长为2x，根据m=ρV计算．

解答 解：（1）①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强电负性越大，故电负性：H＜C＜N＜O，
故答案为：H＜C＜N＜O；
②a．氧元素电负性很强，甲醛中氧元素与水可以形成氢键，故a正确；
b．HCHO分子中C原子采用sp2杂化，但二氧化碳分子中C原子为sp杂化，故b错误；
c．C2H2是直线型对称结构，为非极性分子，但苯中碳碳键含有6个σ键，每个碳氢键含有一个σ键，苯分子中一共含有12个，故c错误；
d．二氧化碳晶体是分子晶体，二氧化硅晶体是原子晶体，所以CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确，
故答案为：bc；
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，且其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，碳成4个共价键，氮成3个共价键，氧成2个共价键，H成1个共价键，故其结构简式为N≡C-O-H，
故答案为：N≡C-O-H；
（2）①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子为配体，应具备的结构特征是：具有孤对电子对，故答案为：具有孤对电子；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中Fe2+与CN-形成配位键，CN-中存在C≡N三键，为极性共价键，三键中有1个σ键2个π键，所以CN-中共价键、配位键、σ键、π键，分子中不存在非极性键，
CN-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN-等电子体的单质为N2，
故答案为：B；N2；
（3）Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，钛位于第四周期第ⅣB族，电子最后填充d轨道，属于d区元素，故答案为：d；
（4）①根据晶胞的结构可知，含有的铁原子是8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$+1=8．铝在晶胞内部，所以含有4个铝原子，因此化学式为Fe2Al，故答案为：Fe2Al；
②晶胞质量为$\frac{4×139}{{N}_{A}}$g，设此合金中最近的两个Fe原子之间的距离为x，则晶胞棱长为2x，则$\frac{4×139}{{N}_{A}}$g=（2x）3×ρg/cm3，解得x=$\root{3}{{\frac{139}{{2{N_A}ρ}}}}$cm，故答案为：$\root{3}{{\frac{139}{{2{N_A}ρ}}}}$．

点评 本题考查了物质结构和性质，题目比较综合，侧重对物质结构主干知识的考查，涉及电负性、杂化理论、化学键、分子结构与性质、晶体类型与性质、晶胞计算等，需要学生具备知识的基础，难度中等．

练习册系列答案
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15．NO能引起光化学烟雾，破坏臭氧层．处理NO有多种方法，根据题意回答下列问题：
Ⅰ．利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：
2NO（g）+2CO（g） $\stackrel{催化剂}{?}$ 2CO2（g）+N2（g）△H=-748kJ/mol
为了测定某催化剂作用下的反应速率，在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入等物质的量的NO和CO发生上述反应．用气体传感器测得不同时间NO浓度如表：
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（1）前2s内的平均反应速率υ（N2）=2.08×10-4mol/（L•s）（保留3位有效数字，下同）；计算此温度下该反应的K=3.65×106．
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Ⅱ．臭氧也可用于处理NO．
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16．铜和铜合金广泛用于电气、机械制造、建筑工业、国防工业等领域．
（1）以含Cu2S80%的精辉铜矿为原料冶炼金属铜（Cu2S+O2$\stackrel{高温}{→}$2Cu+SO2）．若生产含Cu量97.5%的粗铜48t，则生产SO28.19×106L（标准状况下）；需要精辉铜矿73.1t（保留一位小数）．
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①若反应后剩余固体只有Cu，则a和b的关系是b=5a．
②若反应后剩余固体是Cu2S和Cu，则反应前容器内压强（P1）与反应后容器内压强（P2）的关系是P1=P2．
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（3）可用纯度为80%的精辉铜矿制备胆矾．称取8.0g矿样，溶解在40mL14.0mol/L的浓硝酸中（杂质不反应），反应为：2Cu2S+14H++10NO3-→4Cu2++2SO42-+5NO↑+5NO2↑+7H2O，过滤后向所得溶液再加入适量的铜和稀硫酸，充分反应前后，将该溶液蒸发结晶．计算理论上最多可得到CuSO4•5H2O晶体多少克？
13．下列对有机反应类型的描述不正确的是（　　）
A．乙醇使酸性KMnO4溶液褪色，是因为发生了氧化反应
B．将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色，是因为发生了取代反应
C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色，是因为发生了加成反应
D．甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失，是因为发生了取代反应
20．F、G都是常见的高分子材料，以下是由丙烯合成F、G的流程图．

（1）E的化学名称是2-羟基丙酸，所含官能团是羧基、羟基．
（2）G的结构简式是．
（3）A→B的化学方程式是CH3CHBrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$CH3CH（OH）CH2OH+2NaBr，该反应类型是取代反应．
（4）由CH3CH=CH2生成F的化学方程式是nCH3CH=CH2$\stackrel{一定条件}{→}$，该反应类型是加聚反应．
（5）在一定条件下，两分子E脱去两分子水形成一种六元环状化合物，该化合物的结构简式是．
（6）C的同分异构体有多种，请分别写出符合下列条件有机物的结构简式：
①能与NaHCO3溶液反应的是CH2=CHCOOH；
②能发生水解反应的是HCOOCH=CH2．
10．以煤为原料可合成涂料H（如图）．B分子式为C2H6O，能与钠反应放出氢气．（注：流程中某些反应条件没有给出）．

已知：①CH3CHO+CH3CHO$→_{①}^{NaOH溶液}$ $→_{②}^{△}$CH3CH=CHCHO
②R-X$→_{△}^{NaOH溶液}$R-OH（R-为烃基）
请回答：
（1）流程中煤的综合利用的工艺名称为干馏．
（2）B的结构简式是CH3CH2OH，E中含氧官能团的名称是醛基．
（3）G→H反应的化学方程式．
（4）对于化合物F，下列说法正确的是AB．
A、能发生银镜反应       B、能使Br2的CCl4溶液褪色
C、能发生水解反应       D、能与金属钠反应
（5）下列有机物与G不是互为同分异构体的是B．

（6）从 →E 的合成路线（试剂及溶剂任选：合成路线参照“已知①”中书写形式）．
17．物质在水溶液中有不同的行为．按要求回答下列问题：
（1）Na2SO3溶液显碱性，其原因是SO32-+H2O?HSO3-+OH-（用离子方程式表示），该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
（2）室温下向10mL 氨水溶液中加水稀释后，下列量增大的有bd（填编号，下同），减小的有a，不变的有c．
a．溶液中离子浓度          b．氨水的电离程度
c．水的离子积常数          d．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$．
14．一定温度下，在 2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是（　　）
A．反应开始到 10s，用 Z 表示的反应速率为 0.158mol/（L•s）
B．反应开始到 10s，X 的物质的量浓度减少了 0.79mol/L
C．反应开始到 10s，Y 的转化率为 79.0%
D．反应的化学方程式为：X（g）+Y（g）?Z（g）
1．下列对一些实验事实的理论解释错误的是（　　）
选项实验事实理论解释
A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满
BCO2的熔点高于CH4碳氧键键能大于碳氢键
CH2O的沸点高于H2SH2O分子间形成了氢键
D金刚石的硬度大于晶体硅碳碳键键能大于硅硅键
A．AB．BC．CD．D

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