Question

（18分）人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(₂₂Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）铁元素位于元素周期表的　  　区；其基态原子的电子排布式为             　　。
（2）铜原子的价电子排布式为     ，画出配离子[Cu(H₂O)₄]²⁺中的配位键____ _______。
（3）二氧化碳分子的立体构形为          形，其中C原子的杂化方式为       杂化，二氧化碳分子中含有       个σ键和       个π键。
（4）氨分子属于        分子（填“极性”或“非极性”）；氨极易溶于水最主要的原因是氨分子和水分子之间可以形成       。
（5）下列元素的第一电离能最大的是（   ）
A．Be            B．C             C． N             D．O
（6）下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 （   ）
A．XeF₂          B．BeCl₂          C．PCl₃           D．CHCl₃
（7）下列晶体中，熔点最高的是               　　。
A．金刚石     B．干冰        C．铝         D．氯化钠

（8）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定；偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如上图，它的化学式是　　   　　　。

Answer 1

（1）d，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；  （2）3d¹⁰ 4s¹，； （3）直线，sp³，2，2；
（4）极性，氢键；  （5）C； （6）C；  （7）A；   （8）BaTiO₃。

试题分析：（1）铁的外围电子排布是3d⁶4s²，属于d区，其基态电子排布式为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²。
（2）铜的价电子排布式为3d¹⁰ 4s¹，[Cu(H₂O)₄]²⁺中4个H₂O与Cu²⁺配位，所以配位键结构为。
（3）CO₂里的中心原子C没有孤对电子，有2个σ键，所以价层电子对数为2，C原子是sp杂化，VSEPR构型为直线型，立体构型也是直线型。CO₂的结构式为O=C=O，所以分子中含有2个σ键和2个π键。
（4）NH₃是三角锥构型，不完全对称，属于极性分子，NH₃和H₂O可以形成分子间氢键，所以极易溶于水。
（5）同周期原子序数越大，第一电离能越大，其中IIA和IIIA族反常，VA和VIA族反常。则第一电离能最大的是N。
（6）对于ABn型化合物，所以原子都满足最外层8电子稳定结构，分子中一定不能含有氢，且A的最外层电子数+n×B的单电子数=8。因此PCl₃分子中所有的原子都满足最外层8电子稳定结构。
（7）熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体，金属晶体的熔沸点差别太大。所以熔点最高的是金刚石。
（8）根据均摊法计算晶胞粒子个数可知，该晶胞中有Ba 1个Ti 1个O 3个，所以化学式为BaTiO₃。
点评：本题综合性强，但是考点基础，难度小。