Question

【題目】第四周期過渡元素Mn、Fe、Ti可與C、H、O形成多種化合物。

（1）下列敘述正確的是________。（填字母）

A．HCHO與水分子間能形成氫鍵

B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2雜化

C．苯分子中含有 6個σ鍵和1個大π鍵，苯是非極性分子

D．CO2晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低

（2）Mn和 Fe的部分電離能數(shù)據(jù)如下表：

Mn元素價電子排布式為________，氣態(tài) Mn2＋再失去一個電子比氣態(tài) Fe2＋再失去一個電子難，其原因是___________________________。

（3）鐵原子核外有__________種運動狀態(tài)不同的電子。

（4）根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表分成五個區(qū)域，其中Ti屬于_______區(qū)。

（5）Ti的一種氧化物X，其晶胞結構如圖所示，則 X的化學式為___________。

（6）電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的CN－離子，可在X的催化下，先用NaClO將CN－氧化成CNO－，再在酸性條件下CNO－繼續(xù)被 NaClO氧化成N2和CO2。

①H、C、N、O四種元素的電負性由小到大的順序為___________

②與CNO－互為等電子體微粒的化學式為__________（寫出一種即可）。

③氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，它與異氰酸（HNCO）互為同分異構體，其分子內各原子最外層均已達到穩(wěn)定結構，試寫出氰酸的結構式________。

Answer 1

【答案】

（1）AD

（2）3d54s2；由Mn2+轉化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多，而Fe2+到Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對要少

（3）26

（4） d

（5）TiO2

（6）①H＜C＜N＜O ② CO2或N2O或SCN- ③N≡C-O-H

【解析】

試題分析：（1）A．甲醛中氧元素電負性很大，與水分子中H原子可以形成氫鍵，故A正確；B．CH2O分子中C原子形成3個σ鍵，而CO2分子中C原子形成2個σ鍵，均沒有孤電子對，HCHO分子中C原子采用sp2雜化，二氧化碳分子中C原子為sp雜化，故B錯誤；C．C6H6分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，故C錯誤；D．二氧化碳晶體是分子晶體，二氧化硅晶體是原子晶體，所以CO2晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故D正確，故答案為AD；

（2）Mn元素的原子序數(shù)是24號元素，其原子核外有24個電子，根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d54s2，其價電子排布式為3d54s2，Mn2+轉化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多，而Fe2+到Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對要少；

（3）Fe原子核外電子數(shù)為26，原子核外沒有運動狀態(tài)相同的電子，即鐵原子核外有26種運動狀態(tài)不同的電子；

（4）Ti處于第四周期第ⅣB族，屬于d區(qū)元素，故答案為：d；

（5）每個晶胞中含有鈦原子數(shù)為8×+1=2，氧原子數(shù)為4×+2=4，故化學式為TiO2；

（6）①同周期從左向右電負性逐漸增大，非金屬性越強電負性越大，故電負性大小為H＜C＜N＜O；

②與CNO-互為等電子體微粒含有3個原子、價電子總數(shù)為16，故與CNO-互為等電子體微粒的化學式CO2、N2O、SCN-等；

③碳形成4個共價鍵，氮為三個共價鍵，氧形成2個共價鍵，氫形成1個共價鍵，氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，且其分子內各原子最外層均已達到穩(wěn)定結構，故N≡C-O-H。