Question

【題目】Fe、C、N、O元素是與生命活動(dòng)密不可分的元素，請(qǐng)回答下列問題：

(1)“笑氣”(N2O)是人類最早應(yīng)用于醫(yī)療的麻醉劑之一。已知N2O分子中氧原子只與一個(gè)氮原子相連，則N2O的分子空間構(gòu)型是________。

(2)另一種常用麻醉劑氯仿常因保存不慎而被氧化，產(chǎn)生劇毒物光氣(COCl2)：2CHCl3＋O2=2HCl＋2COCl2，光氣(COCl2)分子的空間構(gòu)型是________。

(3)維生素C是一種水溶性維生素，水果和蔬菜中含量豐富，該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。以下關(guān)于維生素C的說法正確的是________(填字母序號(hào))。

a．分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵

b．1 mol分子中含有4 mol π鍵

c．該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于NaCl

d．分子中所含元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>O＞C＞H

e．維生素C晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力只有范德華力

(4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2NCONH2，尿素可用于制有機(jī)鐵肥，主要代表物有三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)，化學(xué)式為[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。

①基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為____________。

C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是________。

②尿素分子中C原子和N原子的雜化方式分別是__________。

③[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中H2NCONH2與Fe(＋3價(jià))之間的作用力稱為__________，與互為等電子體的一種化合物分子是____________(寫化學(xué)式)。

(5)維生素B1可作為輔酶參與糖的代謝，并有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用。該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

①以下關(guān)于維生素B1的說法正確的是________(填字母序號(hào)，下同)。

A．只含σ鍵和π鍵 B．既有共價(jià)鍵又有離子鍵

C．該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于NaCl D．該物質(zhì)易溶于鹽酸

②維生素B1晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力有________。

A．離子鍵、共價(jià)鍵 B．離子鍵、氫鍵、共價(jià)鍵

C．氫鍵、范德華力 D．離子鍵、氫鍵、范德華力

Answer 1

【答案】直線形 平面三角形 ad 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 N>O>C sp2、sp3 配位鍵 SO3或BF3 BD D

【解析】

等電子體是原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相等，互為等電子體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，等電子體一般采用原子替換法尋找；利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論確定物質(zhì)的空間構(gòu)型和雜化類型；雙鍵中1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵。

(1)N2O與CO2互為等電子體，故N2O空間構(gòu)型與CO2相似，為直線形。

(2)COCl2碳原子孤電子對(duì)數(shù)為=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0＝3，COCl2為平面三角形分子。

(3) 維生素C中含有兩個(gè)雙鍵，則1 mol維生素C中含有2 mol π鍵；維生素C分子間能形成氫鍵，分子間通過氫鍵和范德華力結(jié)合；NaCl通過離子鍵結(jié)合，離子鍵作用力強(qiáng)，故維生素C熔點(diǎn)低于NaCl；維生素C溶于水破壞范德華力和氫鍵；故b、c、e不正確，答案選ad。

(4)①Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，失去3個(gè)電子得Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；同周期從左到右第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但氮原子p能級(jí)半充滿，較穩(wěn)定，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C；

②C原子形成3個(gè)σ鍵，所以C原子采取sp2雜化，N原子形成3個(gè)σ鍵，還有1對(duì)孤對(duì)電子，其成鍵電子對(duì)數(shù)為4，所以N原子采取sp3雜化；

③Fe3＋與N原子間以配位鍵結(jié)合，用S替換中的N原子，得到等電子體SO3；用F替換O，用B替換N，得等電子體BF3。

(5)①A．雙鍵含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，其中還有Cl－與N＋的離子鍵，A錯(cuò)誤；

B．維生素B1結(jié)構(gòu)中既有共價(jià)鍵又有離子鍵，B正確；

C．與氯化鈉晶體相比，維生素B1中的陽離子比Na＋半徑大，離子鍵弱，熔點(diǎn)低，C錯(cuò)誤；

D．維生素B1中的—NH2是堿性基團(tuán)，能與鹽酸反應(yīng)，D正確。

答案選BD。

②維生素B1中含有離子鍵，水中含有氫鍵和分子間作用力，維生素B1溶于水時(shí)需要克服維生素B1中的離子鍵、水中的氫鍵和范德華力，答案選D。