Question

17．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表存在著內(nèi)在聯(lián)系．根據(jù)所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，請你回答下列問題：

（1）請按要求任意寫一個相應(yīng)物質(zhì)（填化學(xué)式）：含有非極性鍵的離子化合物Na₂O₂，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子C₂H₂，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子H₂O₂，全部由非金屬組成的離子化合物NH₄NO₃，由金屬和非金屬組成的共價化合物AlCl₃．
（2）蘇丹紅顏色鮮艷、價格低廉，常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝品等的染色劑，嚴(yán)重危害人們健康．蘇丹紅常見有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類型，蘇丹紅Ⅰ號的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示．蘇丹紅Ⅰ在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羥基取代在對位形成圖2所示的結(jié)構(gòu)，則其在水中的溶解度會增大（填“增大”或“減小”），原因是蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，而修飾后的結(jié)構(gòu)易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度．
（3）已知Ti³⁺可形成配位數(shù)為6，顏色不同的兩種配合物晶體，一種為紫色，另一為綠色．兩種晶體的組成皆為TiCl₃•6H₂O．為測定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計了如下實驗：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$．
綠色晶體配合物的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，由Cl所形成的化學(xué)鍵類型是離子鍵、配位鍵．
（4）圖3中A、B、C、D四條曲線分別表示第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的氫化物的沸點，其中表示ⅦA族元素氫化物沸點的曲線是B；表示ⅣA族元素氫化物沸點的曲線是D；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物沸點依次升高，其原因是結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高；A、B、C曲線中第二周期元素的氫化物的沸點顯著高于第三周期元素的氫化物的沸點，其原因是水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高．

Answer 1

分析 （1）含有非極性鍵的離子化合物為過氧化鈉等，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子為乙炔等，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子有過氧化氫等，全部由非金屬組成的離子化合物為硝酸銨等，由金屬和非金屬組成的共價化合物有氯化鋁等；
（2）蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結(jié)構(gòu)易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子；
（4）第二周期中元素形成的氫化物中水為液態(tài)，其它為氣體，故水的沸點最高，且相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，其它周期元素氫化物；而HF分子之間、氨氣分子之間均存在氫鍵，沸點高于同主族相鄰元素氫化物，甲烷分子之間不能形成氫鍵，同主族形成的氫化物中沸點最低；同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高．

解答 解：（1）含有非極性鍵的離子化合物為Na₂O₂等，既含有非極性鍵的又含極性的非極性分子為C₂H₂等，既含有非極性鍵的又含極性鍵的極性分子有H₂O₂等，全部由非金屬組成的離子化合物為NH₄NO₃等，由金屬和非金屬組成的共價化合物有AlCl₃等，
故答案為：Na₂O₂；C₂H₂；H₂O₂；NH₄NO₃；AlCl₃；
（2）因為蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，而修飾后的結(jié)構(gòu)易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度，
故答案為：增大；蘇丹紅Ⅰ易形成分子內(nèi)氫鍵而使在水中的溶解度很小，而修飾后的結(jié)構(gòu)易形成分子間氫鍵，與水分子形成氫鍵后有利于的增大在水中的溶解度；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的$\frac{2}{3}$，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，氯原子形成化學(xué)鍵有含有離子鍵、配位鍵，
故答案為：[TiCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O；離子鍵、配位鍵；
（4）第二周期中元素形成的氫化物中水為液態(tài)，其它為氣體，故水的沸點最高，其且相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，故B曲線為ⅦA族元素氫化物沸點；
HF分子之間、氨氣分子之間均存在氫鍵，沸點高于同主族相鄰元素氫化物，甲烷分子之間不能形成氫鍵，同主族形成的氫化物中沸點最低，故D曲線表示ⅣA族元素氫化物沸點；
同一族中第3、4、5周期元素的氫化物結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高，
故答案為：B；D；結(jié)構(gòu)與組成相似，分子之間不能形成氫鍵，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點越高；水分子之間、氨氣分子之間、HF分子之間均形成氫鍵，沸點較高．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及沸點高低比較、配合物等，注意配合物中內(nèi)外界的劃分，注意氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響，難度中等．