Question

（18分）人類在使用金屬的歷史進程中，經歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應用的金屬被科學家預測為是鈦(₂₂Ti)，它被譽為“未來世紀的金屬”。試回答下列問題：
（1）鐵元素位于元素周期表的　  　區；其基態原子的電子排布式為             　　。
（2）銅原子的價電子排布式為     ，畫出配離子[Cu(H₂O)₄]²⁺中的配位鍵____ _______。
（3）二氧化碳分子的立體構形為          形，其中C原子的雜化方式為       雜化，二氧化碳分子中含有       個σ鍵和       個π鍵。
（4）氨分子屬于        分子（填“極性”或“非極性”）；氨極易溶于水最主要的原因是氨分子和水分子之間可以形成       。
（5）下列元素的第一電離能最大的是（   ）
A．Be            B．C             C． N             D．O
（6）下列分子中，所有原子都滿足最外層為8電子結構的是 （   ）
A．XeF₂          B．BeCl₂          C．PCl₃           D．CHCl₃
（7）下列晶體中，熔點最高的是               　　。
A．金剛石     B．干冰        C．鋁         D．氯化鈉

（8）在Ti的化合物中，可以呈現+2、+3、+4三種化合價，其中以+4價的Ti最為穩定；偏鈦酸鋇的熱穩定性好，介電常數高，在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結構示意圖如上圖，它的化學式是　　   　　　。

Answer 1

（1）d，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；  （2）3d¹⁰ 4s¹，； （3）直線，sp³，2，2；
（4）極性，氫鍵；  （5）C； （6）C；  （7）A；   （8）BaTiO₃。

試題分析：（1）鐵的外圍電子排布是3d⁶4s²，屬于d區，其基態電子排布式為1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²。
（2）銅的價電子排布式為3d¹⁰ 4s¹，[Cu(H₂O)₄]²⁺中4個H₂O與Cu²⁺配位，所以配位鍵結構為。
（3）CO₂里的中心原子C沒有孤對電子，有2個σ鍵，所以價層電子對數為2，C原子是sp雜化，VSEPR構型為直線型，立體構型也是直線型。CO₂的結構式為O=C=O，所以分子中含有2個σ鍵和2個π鍵。
（4）NH₃是三角錐構型，不完全對稱，屬于極性分子，NH₃和H₂O可以形成分子間氫鍵，所以極易溶于水。
（5）同周期原子序數越大，第一電離能越大，其中IIA和IIIA族反常，VA和VIA族反常。則第一電離能最大的是N。
（6）對于ABn型化合物，所以原子都滿足最外層8電子穩定結構，分子中一定不能含有氫，且A的最外層電子數+n×B的單電子數=8。因此PCl₃分子中所有的原子都滿足最外層8電子穩定結構。
（7）熔點：原子晶體>離子晶體>分子晶體，金屬晶體的熔沸點差別太大。所以熔點最高的是金剛石。
（8）根據均攤法計算晶胞粒子個數可知，該晶胞中有Ba 1個Ti 1個O 3個，所以化學式為BaTiO₃。
點評：本題綜合性強，但是考點基礎，難度小。