Question

【題目】鋁、鈦、鋇(第2主族)等元素在能源、材料等領域應用廣泛。回答下列問題：

⑴與鈦同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與基態鈦原子相同的元素有________種。基態Ti2+的最外層電子排布式為________________。

⑵鋁的逐級電離能數據為：I1=580 kJmol-1、I2=1820 kJmol-1、I3=2750 kJmol-1、I4=11600 kJmol-1。請分析數據規律，預測鋇的逐級電離能的第一個數據“突躍”點出現在________之間(用I1、I2、I3等填空。

⑶已知第ⅡA族元素的碳酸鹽MCO3熱分解的主要過程是：M2+結合碳酸根離子中的氧離子。則CaCO3、BaCO3的分解溫度較高的是________________(填化學式)，理由是________________。

⑷催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其結構如圖1所示。

①M中，碳原子的雜化類型有________________。

②M中，不含________填標號。

A. π鍵 B. δ鍵 C. 配位鍵 D.氫鍵 E. 離子鍵

⑸氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質儲氫材料，其晶胞結構如圖2所示，為長方體。寫出與AlH4－空間構型相同的一種分子_______________(填化學式)。NaAlH4晶體中，與AlH4－緊鄰且等距的Na+有________個；NaAlH4晶體的密度為________ gcm-3(用含a、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】4 3s23p63d2 I2與I3 BaCO3 Ca2+的半徑小于Ba2+，更易結合CO32－中的O2－，因此CaCO3更容易分解 sp2、sp3 DE CH4 8

【解析】

⑴與鈦同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與基態鈦原子相同的元素有鈧、釩、鉻、錳四種，基態Ti的最外層電子排布式為3s23p63d24s2，基態Ti2+的最外層電子排布式為3s23p63d2。

⑵電離能的第一個數據“突躍”點出現在I2與I3之間。

⑶ Ca2+的半徑小于Ba2+，更易結合CO32－中的O2－。

⑷①M中碳原子的孤對電子數為0，碳原子的雜化類型sp2、sp3，②M中，含π鍵、δ鍵、配位鍵。

⑸C = Al－，AlH4－空間構型相同的一種分子CH4，與AlH4－緊鄰且等距的Na+有8個；先求個數，再根據晶體的密度等于質量除以體積進行計算。

⑴與鈦同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與基態鈦原子相同的元素有鈧、釩、鉻、錳四種，基態Ti的最外層電子排布式為3s23p63d24s2，基態Ti2+的最外層電子排布式為3s23p63d2，故答案為：4；3s23p63d2。

⑵鋇容易失去2個電子達到穩定結構，電離能的第一個數據“突躍”點出現在I2與I3之間，故答案為：I2與I3。

⑶則CaCO3、BaCO3的分解溫度較高的是BaCO3，理由是Ca2+的半徑小于Ba2+，更易結合CO32－中的O2－，因此CaCO3更容易分解；故答案為：BaCO3；Ca2+的半徑小于Ba2+，更易結合CO32－中的O2－，因此CaCO3更容易分解。

⑷①M中碳原子的孤對電子數為0，成鍵電子數為3或4，碳原子的雜化類型sp2、sp3，②M中，含π鍵、δ鍵、配位鍵，不含氫鍵、離子鍵；故答案為：sp2、sp3；DE。

⑸氫化鋁鈉(NaAlH4)是一種新型輕質儲氫材料，其晶胞結構如圖2所示，為長方體，AlH4－空間構型相同的一種分子CH4，NaAlH4晶體中，與AlH4－緊鄰且等距的Na+有8個；氫化鋁鈉(NaAlH4)晶胞中有4個NaAlH4，NaAlH4晶體的密度等于質量除以體積的；故答案為：CH4；8；。