Question

（《物質結構與性質》）
（1）金屬鎂有許多重要的用途，法國化學家維多克?格利雅因發明了在有機合成方面用途廣泛的格利雅試劑而榮獲諾貝爾化學獎，格利雅試劑的結構簡式可表示為RMgX，它是金屬鎂和鹵代烴反應的產物，簡稱格氏試劑，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，并與二分子醚絡合，在濃溶液中以二聚體存在，結構如圖：

①上述2種結構中均存在配位鍵，把你認為是配位鍵的用“→”標出

 

．
②由原子間的成鍵特點，可以預測中心原子Mg的雜化類型可能為

 

；Mg原子的核外電子排布式可表示為

 

．
③下列比較中正確的是

 

A．金屬鍵的強弱：Mg＞Al      B．基態原子第一電離能：Mg＞Al
C．金屬性：Mg＞Al            D．晶格能：NaCl＞MgCl₂
（2）將TiCl₄在氬氣保護下與鎂共熱得到鈦：TiCl₄+2Mg

1220～1420K  .

 Ti+2MgCl₂
①Ti元素在元素周期表中的位置是

 

，鈦原子的外圍電子排布式為

 

．
②TiCl₄在常溫下是無色液體，在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙．則TiCl₄屬于

 

（填“原子”、“分子”或“離子”）晶體．
③二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體可轉化為二氧化碳和水，達到無害化．有關甲醛、苯、二氧化碳及水說法正確的是

 

．
A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體
B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp²雜化
C．苯、二氧化碳是非極性分子，水和甲醛是極性分子
D．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵
（3）2001年報導的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導溫度的最高紀錄．如圖中示意的該化合物的晶體結構單元：鎂原子間形成正六棱柱，則棱柱的上下底面還各有一個鎂原子，六個硼原子位于棱柱內，則該化合物的化學式可表示為

 

A．MgB  B．MgB₂   C．Mg₂B  D．Mg₃B₂．

Answer 1

分析：（1）①含有空軌道的離子和含有孤電子對的原子間易形成配位鍵，配位鍵有提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子；
②根據含有的共價鍵個數確定原子的雜化類型，Mg是12號元素，原子核外有12個電子，根據構造原理書寫鎂原子核外電子排布式；
③A．原子半徑越小，金屬鍵越強；      
B．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族元素大于相鄰元素；
C．同一周期元素中，元素的金屬性隨著原子序數的增大而呈減小的趨勢；            
D．離子晶體中，離子半徑越小、電荷越多，晶格能越大；
（2）①鈦原子序數22號元素，核外電子層數與其周期數相等，鈦位于第ⅣB族；根據構造原理書寫外圍電子排布式；
②分子晶體的熔點較低；
③A．原子個數相等價電子數相等的微粒為等電子體；
B．根據價層電子對互斥理論確定雜化方式；
C．分子中正負電荷重心重合的為非極性分子，正負電荷重心不重合的為極性分子；
D．氫鍵的存在導致物質的沸點升高；
（3）利用均攤法確定其化學式．

解答：解：（1）①含有空軌道的離子和含有孤電子對的原子間易形成配位鍵，配位鍵有提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子，所以其配位鍵分別是、，
故答案為：、；
②鎂原子價層電子對個數是4，所以中心原子Mg的雜化類型為sp³，Mg是12號元素，原子核外有12個電子，根據構造原理知，其原子核外電子排布式為[Ne]3s² 或1s²2s²2p⁶3s²，
故答案為：sp³；[Ne]3s² 或1s²2s²2p⁶3s²；
③A．原子半徑越小，金屬鍵越強，鎂原子半徑大于鋁原子，所以金屬鍵的強弱：Mg＜Al，故錯誤；      
B．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族元素大于相鄰元素，所以基態原子第一電離能：Mg＞Al，故正確；
C．同一周期元素中，元素的金屬性隨著原子序數的增大而呈減小，所以金屬性：Mg＞Al，故正確；
D．離子晶體中，離子半徑越小、電荷越多，晶格能越大，所以鈉離子半徑小于鎂離子，且鎂離子電荷大于鈉離子，所以晶格能：NaCl＜MgCl₂，故錯誤；
故選：BC；
（2）①鈦原子序數22號元素，鈦位于第四周期第ⅣB族；根據構造原理知，其價電子排布式為3d²4s²，
故答案為：第四周期、ⅣB族；3d²4s²；
②TiCl₄的熔點較低，屬于分子晶體，
故答案為：分子；
③A．原子個數相等價電子數相等的微粒為等電子體，所以苯與B₃N₃H₆互為等電子體，故正確；
B．甲醛、苯分子中碳原子價層電子對個數都是3，所以碳原子均采用sp²雜化，故正確；
C．分子中正負電荷重心重合的為非極性分子，正負電荷重心不重合的為極性分子，苯、二氧化碳分子中正負電荷重心重合，所以是非極性分子，水和甲醛分子中正負電荷重心不重合，所以是極性分子，故正確；
D．氫鍵的存在導致物質的沸點升高，水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵，故正確；
故選：ABCD；
（3）鎂原子個數=12×

1

6

+2×

1

2

=3，B原子個數=6，所以鎂原子和硼原子個數比為3：6=1：2，則其化學式為MgB₂，
故選：B．

點評：本題考查較綜合，涉及晶胞的計算、原子雜化方式的判斷、等電子體、價電子排布式的書寫等知識點，這些都是考試熱點，注意第一電離能的變化規律及異常現象，注意（3）中每個頂點上的原子被6個晶胞共用，為易錯點．