Question

過渡金屬元素氧化物的應用研究是目前科學研究的前沿之一，試回答下列問題：
Ⅰ、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
Ⅱ、2007年諾貝爾物理學獎為法國科學家阿爾貝?費爾和德國科學家彼得?格林貝格爾共同獲得，以表彰他們在巨磁電阻效應（CMR效應）研究方面的成就．某鈣鈦型復合氧化物（如圖1），以A原子為晶胞的頂點，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當B位是V、Cr、Mn、Fe時，這種化合物具有CMR效應．
（1）用A、B、O表示這類特殊晶體的化學式：

 

．
（2）已知La為+3價，當被鈣等二價元素A替代時，可形成復合鈣鈦礦化合物La_1-xA_xMnO₃，（x＜0.1），此時一部分錳轉變?yōu)?4價．導致材料在某一溫度附近有反鐵磁-鐵磁、鐵磁-順磁轉變及金屬-半導體的轉變，則La_1-xA_xMnO₃中三價錳與四價錳的物質的量之比為：

 

．（用含x的代數(shù)式表示）
（3）Mn的核外電子排布式為：

 

．
（4）下列有關說法正確的是

 

．
A．鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)
B．氧的第一電離能比氮的第一電離能大
C．錳的電負性為1.59，Cr的電負性為1.66，說明錳的金屬性比鉻強
D．鉻的堆積方式與鉀相同，則其堆積方式如圖2：

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,“等電子原理”的應用,金屬晶體的基本堆積模型,極性分子和非極性分子,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：ⅠA．苯與B₃N₃H₆價電子總數(shù)相等，原子數(shù)也相等互為等電子體；
B．苯、二氧化碳分子的空間結構對稱屬于是非極性分子，水和甲醛分子的空間結構不對稱屬于極性分子；
C．甲醛、苯分子中碳原子均含有3個δ鍵，沒有孤對電子，采用sp²雜化；
D．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵，分子間作用力較大；
Ⅱ（1）利用均攤法計算晶體的化學式；
（2）根據(jù)化合價代數(shù)和為0的原則計算；
（3）Mn的原子序數(shù)為27，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出核外電子排布式；
（4）A．根據(jù)金屬在周期表中的位置判斷；
B．CaO為離子晶體；
C．元素的電負性越強，金屬性越弱；
D．圖中堆積方式為鎂型．

解答： 解：Ⅰ、A．苯與B₃N₃H₆價電子總數(shù)相等，原子數(shù)也相等互為等電子體，故A正確；
B．苯、二氧化碳分子的空間結構對稱屬于是非極性分子，水和甲醛分子的空間結構不對稱屬于極性分子，故B正確；
C．甲醛、苯分子中碳原子均含有3個δ鍵，沒有孤對電子，采用sp²雜化，故C正確；
D．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵，故D正確；
故答案為：ABCD；
Ⅱ、（1）由圖1可知，晶胞中A位于頂點，晶胞中含有A為8×

1

8

=1個，B位于晶胞的體心，含有1個，O位于面心，晶胞中含有O的個數(shù)為6×

1

2

=3，則化學式為ABO₃，
故答案為：ABO₃；
（2）設La_1-xA_xMnO₃中三價錳與四價錳的物質的量分別為m和n，則有

3(1-x)+2x+3m+4n=6 m+n=1

解之得m=1-x，n=x，則La_1-xA_xMnO₃中三價錳與四價錳的物質的量之比為

1-x

x

，
故答案為：

1-x

x

；
（3）Mn的原子序數(shù)為27，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
 （4）A．由金屬在周期表中的位置可知鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)，故A正確；
B．O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故B錯誤；
C．元素的電負性越強，金屬性越弱，故C正確；
D．圖中堆積方式為鎂型，故D錯誤．
故答案為：AC．

點評：本題考查較為綜合，主要考查了等電子體、分子的極性、氫鍵、原子的雜化、第一電離能、電負性等知識點，題目難度較大，注意利用均攤法計算晶胞的構成，易錯點為（2），注意利用化合價代數(shù)和為零的原則計算．