(2012•武汉模拟)[化学选修3一物质结构与性质]过渡元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一.试回答下列问题

(2012•武汉模拟)[化学选修3一物质结构与性质]过渡元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一.试回答下列问题.
(1)二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为CO2和水,达到无害化.有关甲醛、苯、CO2及水说法正确的是______
A.苯与B3N3H6互为等电子体,且分子中原子共平面
B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化
C.苯、CO2是非极性分子,水和甲醛是极性分子
D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键

(2)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[化学式:Fe(C5H52],结构如图1所示,是一种具有芳香族性质的有机金属化合物,外观为橙色,熔点为172℃,沸点249℃,100℃以上能升华;不溶于水,溶于乙醇等有机溶剂中.基态Fe2+离子的电子排布式为______,二茂铁[Fe(C5H52]属于______晶体,1mol环戊二烯中含有的σ键数是______.
(3)铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,为何铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,
其主要原因是______.
电离能/kJ•mol-1 I1 I2
746 1958
906 1733
(4)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料.科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图2所示,该物质在低温时是一种超导体.该物质中K原子和C60分子的个数比为______.
zhuizi_amy 1年前 已收到1个回答 举报

看似平凡 幼苗

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解题思路:(1)A.苯与B3N3H6价电子总数相等,原子数也相等互为等电子体;
B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3个δ键,没有孤对电子,采用sp2杂化,二氧化碳中碳原子均含有3个δ键,没有孤对电子,采用sp杂化;
C.结构对称,正负电荷的中心重合,则为非极性分子;正负电荷的中心不重合,则为极性分子;
D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键;
(2)①铁是26号元素,其核外有26个电子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
②根据二茂铁的物理性质分析;共价单键都是σ键,共价双键中一个是σ键一个是π键;
(3)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定;
(4)根据晶胞的分配原则计算出每个晶胞结构各离子的个数,

(1)A.苯与B3N3H6价电子总数相等,原子数也相等互为等电子体,故A正确;
B.甲醛、苯分子中碳原子均含有3个δ键,没有孤对电子,采用sp2杂化,二氧化碳中碳原子均含有3个δ键,没有孤对电子,采用sp杂化,故B错误;
C.苯、CO2结构对称,正负电荷的中心重合,为非极性分子;水和甲醛的正负电荷的中心不重合,为极性分子,故C正确;
D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键,故D正确;
故答案为:ACD;
(2)①铁是26号元素,其核外有26个电子,根据构造原理Fe2+离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6
故答案为:1s22s22p63s23p63d6
②根据二茂铁的物理性质可知,二茂铁属于分子晶体,二茂铁中C5H5-的结构为,共价单键都是σ键,共价双键中一个是σ键一个是π键,一个环戊二烯分子中含有11个σ键,所以1mol二茂铁中含有的σ键数是11NA
故答案为:分子;11NA
(3)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,所以气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,所以Cu的第二电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小),
故答案为:气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,所以Cu的第二电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小);
(4)在晶胞中,K原子和C60分子的个数比为(12÷2):(8÷8+1)=3:1,
故答案:3:1;

点评:
本题考点: 晶胞的计算;元素电离能、电负性的含义及应用.

考点点评: 本题考查了等电子体、氢键、化学键、电离能、晶胞中离子数目的计算、配合物等内容,考查的知识点较多,难度较大,注意相关知识的积累.

1年前

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