Question

過(guò)渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一．試回答下列問(wèn)題：
（1）二氧化鈦?zhàn)鞴獯呋瘎┠軐⒕邮椅廴疚锛兹�、苯等有害氣體可轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，達(dá)到無(wú)害化．有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水說(shuō)法正確的是

AC

．
A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體
B．甲醛、苯、二氧化碳均為非極性分子
C．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp²雜化
D．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子�?nèi)能形成氫鍵
（2）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學(xué)式：Fe（C₅H₅）₂]，結(jié)構(gòu)如圖甲所示，是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物．外觀為橙色，熔點(diǎn)為172℃，沸點(diǎn)249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑中．
①基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

．
②二茂鐵[Fe（C₅H₅）₂]屬于

分子

晶體，1mol二茂鐵中含有的σ鍵數(shù)是

20N_A

．
（3）鎳單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示．晶胞中鎳原子的配位數(shù)為

12

．
（4）在濃的TiCl₃的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl₃?6H₂O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配離子的化學(xué)式為

[TiCl（H₂O）₅]²⁺

．

Answer 1

分析：（1）A．苯與B₃N₃H₆價(jià)電子總數(shù)相等，原子數(shù)也相等互為等電子體；
B．甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱屬于極性分子；
C．甲醛、苯分子中碳原子均含有3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，采用sp²雜化，；
D．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵；
（2）①鐵是26號(hào)元素，其核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其核外電子排布式；
 ②根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)分析；共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵；
（3）根據(jù)Ni的晶胞屬于面心立方堆積來(lái)判斷；
（4）配位數(shù)為6、組成為TiCl₃?6H₂O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，根據(jù)晶體中水分子和Cl離子個(gè)數(shù)分析．

解答：解：（1）A．苯與B₃N₃H₆價(jià)電子總數(shù)相等，原子數(shù)也相等互為等電子體，故A正確；
B．甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱屬于極性分子，故B錯(cuò)誤；
C．甲醛、苯分子中碳原子均含有3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，采用sp²雜化，故C正確；
D．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC；
（2）①鐵是26號(hào)元素，其核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理Fe²⁺離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；
②根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)可知，二茂鐵屬于分子晶體，二茂鐵中C₅H₅^-的結(jié)構(gòu)為，共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵，一個(gè)中含有10個(gè)σ鍵，所以Fe（C₅H₅）₂中含有20個(gè)σ鍵，則1mol二茂鐵中含有的σ鍵數(shù)是20N_A；故答案為：分子；20N_A；
（3）Ni的晶胞屬于面心立方堆積，配位數(shù)為12，故答案為：12；
（4）配位數(shù)為6、組成為TiCl₃?6H₂O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，而晶體中只含有3個(gè)Cl^-，所以配體數(shù)目多的是H₂O，H₂O和Cl^-比值為5：1，所以該配離子的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]²⁺，故答案為：[TiCl（H₂O）₅]²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了等電子體、氫鍵、晶胞配位數(shù)的判斷、配合物等內(nèi)容，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，難度較大，注意相關(guān)知識(shí)的積累．