Question

能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力．
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金（含鐵）空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層，回答鐵鎳基態(tài)原子未成對電子數(shù)各為

 

、

 

．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯（C₆₀）的結(jié)構(gòu)如圖，分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

；1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目為

 

．
（3）二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體可轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，達(dá)到無害化．有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水說法正確的是

 

．
a．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵
b．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp²雜化
c．苯、二氧化碳是非極性分子，水和甲醛是極性分子
（4）根據(jù)價層互訴理論，ClO₄^-空間構(gòu)形為

 

；
（5）C、N、O電負(fù)性由大到小的順序為

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）基態(tài)Fe原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁶4s²，基態(tài)Ni原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²，據(jù)此判斷；
（2）每個C原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，據(jù)此確定雜化方式；
利用均攤法計算每個碳原子含有幾個σ鍵，從而計算1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目；
（3）a．水分子之間存在氫鍵，而甲醛中H原子不與O原子連接，甲醛分子之間沒有氫鍵；
b．二氧化碳中碳原子含有2個δ鍵，沒有孤對電子，采用sp雜化；
c．結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，則為非極性分子；正負(fù)電荷的中心不重合，則為極性分子；
（4）計算ClO₄^-中Cl原子價層電子對數(shù)、孤對電子對數(shù)，確定空間結(jié)構(gòu)；
（5）同周期隨原子序數(shù)增大元素的電負(fù)性增大．

解答： 解：（1）基態(tài)Fe原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁶4s²，3d軌道有4個單電子；基態(tài)Ni原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²，3d軌道有2個單電子，
故答案為：4；2；
（2）每個C原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，所以C原子采用sp² 雜化；
每個碳原子含有的σ鍵個數(shù)為

3

2

，所以1mol C₆₀分子中σ鍵的數(shù)目=1mol×60×

3

2

×N_Amol^-1=90N_A，
故答案為：sp²；90N_A；
（3）a．甲醛中H原子不與O原子連接，甲醛分子之間沒有氫鍵，水分子之間存在氫鍵，沸點比甲醛高，故a正確；
b．甲醛、苯分子中碳原子均含有3個δ鍵，沒有孤對電子，采用sp²雜化，二氧化碳中碳原子含有2個δ鍵，沒有孤對電子，采用sp雜化，故b錯誤；
c．苯、CO₂結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，為非極性分子；水和甲醛的正負(fù)電荷的中心不重合，為極性分子，故c正確，
故答案為：ac；
（4）ClO₄^-中Cl原子孤電子對數(shù)=

7+1-4

2

=0、價層電子對數(shù)=4+0=4，故ClO₄^-為正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：正四面體；
（5）C、N、O同周期，隨原子序數(shù)增大元素的電負(fù)性增大，故電負(fù)性：O＞N＞C，
故答案為：O＞N＞C．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律、化學(xué)鍵等，難度中等，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握．