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(8分)过渡金属元素氧化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: ...

(8分)过渡金属元素氧化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:

Ⅰ. 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二氧化碳和水,达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是___________

A.苯与B3N3H6互为等电子体   

B.甲醛、苯分子中碳原子分别采用sp3 sp2杂化

C.苯、二氧化碳是非极性分子,水和甲醛是极性分子

D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子能能形成分子内氢键

Ⅱ. 2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得,以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物(如右图),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有CMR效应。

⑴用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:_________

⑵已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3, (x < 0.1),此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为:_______________。(用含x的代数式表示)

(3)下列有关说法正确的是_______________________

A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C.铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图:

D.锰的电负性为1.59 ,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强

 

AC ABO3 (1-X)/X AD 【解析】Ⅰ、A.苯与B3N3H6价电子总数相等,原子数也相等互为等电子体,A正确;C.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,B错误;C.苯、二氧化碳分子的空间结构对称属于是非极性分子,水和甲醛分子的空间结构不对称属于极性分子,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,D正确;答案选AC; Ⅱ、(1)由图1可知,晶胞中A位于顶点,晶胞中含有A为8×1/8=1个,B位于晶胞的体心,含有1个,O位于面心,晶胞中含有O的个数为6×1/2=3,则化学式为ABO3;(2)设La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n,则有3(1−x)+2x+3m+4n=6、m+n=1,解之得m=1-x,n=x,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1-x)/x;(3)A.由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区,A正确;B.O、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,B错误;C.图中堆积方式为镁型,C错误;D.元素的电负性越强,金属性越弱,D正确;答案选AD。 点睛:本题考查较为综合,主要考查了等电子体、分子的极性、氢键、原子的杂化、第一电离能、电负性等知识点,注意利用均摊法计算晶胞的构成,易错点为(2),注意利用化合价代数和为零的原则计算。  
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考点分析:
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运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。

I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol.L-1)溶液的pH和原子序数的关系如图所示。

(1)元素R在周期表中的位置是______________;元素Z的原子结构示意图是__________

(2)元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为_____________

II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物,如CO2、CS2、COS等。

(1)下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是____________(填序号)

A. S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易

B.酸性:H2SO3 >H2CO3

C.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价

(2)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与元素C同主族。常温下其单质在空气中,锡、锗不反应,而铅表面会生成一层氧化铅;锗与盐酸不反应,而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论:

①锗的原子序数为__________________。  

②它们+4价氢氧化物的碱性由强到弱顺序为_________________(填化学式)。

(3)羰基硫(COS)可作为一种熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫的危害,其分子结构和CO2相似。用电子式表示羰基硫(COS)的形成过程:________________________

 

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前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,基态A原子核外电子占锯3个轨道,基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等,C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1:2,D的最高正化合价和最低负化合价之和等于4;基态E原子核外有6个未成对电子。

(1)基态E原子的核外电子排布式为______;基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为_____________

(2)A元素的各级电离能如下:

能级(I)

I1

I2

I3

I4

I5

电离能/kJ·mol-1

800.6

2427

3660

25026

32827

 

 

分析上表数据知,相邻两个电子的电离能中,I3和I4之间差异最大,其主要原因是______________

(3)A、B、C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,其原因是________

(4)氯元素与A、B、C元素组成的共价分子ACl3、BCl4、CCl3中,中心原子采用sp3杂化、立体构型为三角锥形的是_______(填分子式)。

(5)(DC)4为热色性固体,且有色温效应。低于-30℃时为淡黄色,室温下为橙黄色,高于100℃时为深红色。在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中,破坏的作用力是____;在常压下,(DC)4高于130℃分解为相应的单质,这一变化中破坏的作用力是_______。在B、C、D的简单气态氢化物中,属于非极性分子的是______(填分子式,下同),常与Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配离子的是_______________

(6)A、C形成立方晶体,晶体结构类似金刚石,如图所示。已知:该晶体密度为ρg·㎝-3,NA代表阿伏伽德罗常数的值。

①该晶体的化学式为__________

②在该晶体中,A与C形成共价键的键长(d)为_____pm。

 

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高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。如右图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法中正确的是

../练86.tif

A.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有4个K和4个O2-

B.晶体中每个K周围有8个O2-,每个O周围有8个K

C.晶体中与每个K距离最近的K有8个

D.晶体中,0价与-2价氧的数目比为2:1

 

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下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是(  )

 

表述

表述

A

在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大

NaCl晶体中C1与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力

B

通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高

Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小

C

在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同

同一主族元素原子的最外层电子数相同

D

P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电

P4O10、C6H12O6均属于共价化合物

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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某有机物如右图。下列说法不正确的是(        )

A. 该有机物属于饱和烷烃

B. 该烃的名称是3—甲基—5—乙基庚烷

C. 该烃与2,5—二甲基—3—乙基己烷互为同系物

D. 该烃的一氯取代产物共有8种

 

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