Question

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：

（1）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、苯分子中碳原子均采用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，是因为水分子间能形成氢键

（2）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（如图1），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。

①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：___。

②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La_1-xA_xMnO₃，（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La_1-xA_xMnO₃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）

③Mn的核外电子排布式为：___。

④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.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

D.铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如图2

Answer

ABCD ABO3 1s22s22p63s23p63d54s2 AC

【解析】

（1）A．价电子总数和原子个数相等的微粒互为等电子体

B．甲醛、苯分子中碳原子均含有3个δ键，没有孤对电子；

C．苯、二氧化碳分子的空间结构对称，，水和甲醛分子的空间结构不对称；

D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键；

（2）①利用均摊法计算晶体的化学式；

②根据化合价代数和为0的原则计算；

③Mn的原子序数为25，位于元素周期表中第四周期VIIB族；

④A．由金属在周期表中的位置判断；

B．N元素原子p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；

C．元素的电负性越强，金属性越弱；

D．由图可知，图中堆积方式为六方最密堆积。

（1）A．价电子总数和原子个数相等的微粒互为等电子体，苯与B3N3H6的原子个数均为12，价电子数均为30，互为等电子体，故A正确；

，采用sp2杂化，故B正确；

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，故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，故D正确；

ABCD正确，故答案为：ABCD；

（2）①由图可知，晶胞中A位于顶点，晶胞中含有A为8×=个，B位于晶胞的体心，含有个，O位于面心，晶胞中含有O的个数为6×=3，则化学式为ABO3，故答案为：ABO3；

②设La1-xAxMnO3中三价锰的物质的量为m，则四价锰的物质的量为（1—m），由化合价代数和为0可得关系式3（1—x）+2x+3m+4（1—m）+3×（—2）=0，解得m=1—x，则三价锰与四价锰的物质的量之比为，故答案为：；

③Mn的原子序数为25，位于元素周期表中第四周期VIIB族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2（或[Ar]3d54s2），故答案为：1s22s22p63s23p63d54s2；

④A．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，故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p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，故B错误；

C．元素的电负性越强，金属性越弱，故C正确；

D．由图可知，图中堆积方式为六方最密堆积，铬的堆积方式与钾相同，应为体心立方堆积，故D错误；

AC正确，故答案为：AC。