Question

9．（1）Ⅰ．短周期某主族元素M的電離能情況如圖（A）所示．則M元素位于周期表的第IIA族．

Ⅱ．圖B折線c可以表達(dá)出第IA族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化規(guī)律．兩位同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫(huà)出了兩條折線a和b，你認(rèn)為正確的是：b（填“a”或“b”）
Ⅲ．部分有機(jī)物的熔沸點(diǎn)見(jiàn)下表：

烴	CH4	CH3CH3	CH3（CH2）2CH3	硝基苯酚
沸點(diǎn)/℃	-164	-88.6	-0.5	熔點(diǎn)/℃	45	96	114

根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，由這些數(shù)據(jù)你能得出的相關(guān)結(jié)論是（至少寫(xiě)2條）：
有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，故沸點(diǎn)越高，當(dāng)有機(jī)物能形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，分子間作用力減弱，熔點(diǎn)變低；當(dāng)分子間能形成氫鍵時(shí)，分子間作用力增強(qiáng)，熔點(diǎn)升高．
（2）COCl₂俗稱(chēng)光氣，分子中C原子采取sp²雜化成鍵；其中碳氧原子之間共價(jià)鍵含有c（填字母）：
a．2個(gè)σ鍵；b．2個(gè)π鍵；c．1個(gè)σ鍵．1個(gè)π鍵．
（3）金屬是鈦（₂₂Ti） 將是繼銅．鐵．鋁之后人類(lèi)廣泛使用的第四種金屬，試回答：
Ⅰ．Ti元素的基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為3d²4s²；
Ⅱ．已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6的配合物．現(xiàn)有紫色和綠色兩種含鈦晶體，其組成均為T(mén)iCl₃•6H₂O．為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：a．分別取等質(zhì)量的兩種晶體的樣品配成溶液；b．向兩種溶液中分別滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；c．沉淀完全后分別過(guò)濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量關(guān)系為：綠色晶體為紫色晶體的$\frac{2}{3}$．則綠色晶體配合物的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．

Answer 1

分析 （1）I．原子的電離能越大，表示越難失去電子，故化合價(jià)也較低，一般來(lái)說(shuō)，元素的電離能按照第一、第二…的順序逐漸增加，如果突然增加的比較多，電離的難度增大，這里就是元素的通常的化合價(jià)；
II．根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量與物質(zhì)熔沸點(diǎn)的關(guān)系以及氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響判斷；
III．由表中數(shù)據(jù)可知，從左到右由烷烴機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，沸點(diǎn)逐漸升高，硝基苯酚中官能團(tuán)的相對(duì)位置不同，熔點(diǎn)不同，結(jié)合氫鍵對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)的影響解答該題；
（2）COCl₂俗稱(chēng)光氣，分子中C原子采取sp²雜化成鍵，C原子與氯原子之間形成C-Cl單鍵，故C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，據(jù)此分析解答；
（3）I．根據(jù)鈦元素在周期表中的原子序數(shù)以及其原子結(jié)構(gòu)來(lái)確定位置、基態(tài)原子的電子排布式；
II．Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子．

解答 解：（1）I．短周期某主族元素M的第一、第二電離能之間變化不大，第三電離能劇增，且第一電離能很低，說(shuō)明該元素原子很難失去第三個(gè)電子，最高化合價(jià)為+2，應(yīng)為第IIA族元素，
故答案為：IIA；
II．在ⅣA～ⅦA中的氫化物里，由于N、O、F電負(fù)性大，NH₃、H₂O、HF因在分子間存在多條結(jié)合力較大的氫鍵，總強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力，故沸點(diǎn)高于同主族其它元素氫化物的沸點(diǎn)，只有ⅣA族元素氫化物不存在反常現(xiàn)象，
故答案為：IVA；b；
III．由表中數(shù)據(jù)可知，從左到右由烷烴機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，沸點(diǎn)逐漸升高；
硝基苯酚有三種同分異構(gòu)體，其中鄰位形成分子內(nèi)氫鍵，熔點(diǎn)最低，對(duì)位形成分子間氫鍵，作用力最強(qiáng)，熔點(diǎn)最高，
故答案為：有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，故沸點(diǎn)越高；當(dāng)有機(jī)物能形成分子內(nèi)氫鍵時(shí)，分子間作用力減弱，熔點(diǎn)變低；當(dāng)分子間能形成氫鍵時(shí)，分子間作用力增強(qiáng)，熔點(diǎn)升高；
（2）COCl₂分子的結(jié)構(gòu)式為：，COCl₂分子中C原子與Cl原子以單鍵相結(jié)合，與O原子以雙鍵相結(jié)合，C=O鍵中含有1個(gè)δ鍵，1個(gè)π鍵，則COCl₂分子內(nèi)含有3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，所以C原子為sp²雜化，
故答案為：sp²；c；
（3）I．鈦元素在周期表中的原子序數(shù)為22，位于第四周期第IVB族，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），₂₂Ti元素基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為3d²4s²；
故答案為：3d²4s²；
Ⅱ．Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題配合物成鍵情況及物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握配合物成鍵情況、化學(xué)鍵類(lèi)型及原子軌道雜化方式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等知識(shí)，試題側(cè)重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)圖表、圖象分析、理解能力．