Question

1．決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）已知A和B為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如表所示：

電離能/kJ•mol-1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常顯+3價(jià)，B元素的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²．
（2）紫外光的光子所具有的能量約為399kJ•mol^-1．根據(jù)下表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說(shuō)明人體長(zhǎng)時(shí)間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．組成蛋白質(zhì)的最簡(jiǎn)單的氨基酸中的碳原子雜化類型是sp²和sp³．

共價(jià)鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ•mol-1	347	305	259

（3）實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似（如圖1所示），已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如表：

離子晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ•mol-1	786	715	3401

則該4種離子晶體（不包括NaCl）熔點(diǎn)從高到低的順序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl．
其中MgO晶體中一個(gè)Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺有12個(gè)．
（4）金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好．離子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，適合作錄音帶磁粉原料的是CrO₂．
（5）某配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，其分子內(nèi)不含有AC（填序號(hào)）．
A．離子鍵     B．極性鍵      C．金屬鍵
D．配位鍵     E．氫鍵        F．非極性鍵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)同周期元素的電離能判斷元素的種類，A的I₄電離能突然增大，說(shuō)明最外層有3個(gè)電子，B的I₃電離能突然增大，說(shuō)明最外層有2個(gè)電子；
（2）根據(jù)紫外光的光子所具有的能量與蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵斷裂所需能量比較分析；最簡(jiǎn)單的氨基酸為甘氨酸；
（3）離子晶體中晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高硬度越大，晶格能與離子的半徑、電荷有關(guān)，電荷越多、離子半徑越小，晶格能越大；根據(jù)結(jié)構(gòu)的相似性判斷一個(gè)Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺個(gè)數(shù)；
（4）金屬陽(yáng)離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，根據(jù)離子的最外層電子數(shù)判斷未成對(duì)電子；
（5）該配合物中存在的化學(xué)鍵有：非金屬元素之間的共價(jià)鍵，鎳元素與氮元素之間的配位鍵，氧原子和氫原子之間的氫鍵．

解答 解：（1）A的I₄電離能突然增大，說(shuō)明最外層有3個(gè)電子，又A為第三周期元素，則A應(yīng)為Al，B的I₃電離能突然增大，說(shuō)明最外層有2個(gè)電子，又B為第三周期元素，則B應(yīng)為Mg，Al的正化合價(jià)為+3價(jià)，Mg的核外有12個(gè)電子，分三層排布，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²；
故答案為：+3；1s²2s²2p⁶3s²；
（2）波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵，從而破壞蛋白質(zhì)分子；最簡(jiǎn)單的氨基酸為甘氨酸，甘氨酸中羧基中碳原子為 sp² 雜化，另一個(gè)碳原子為 sp³ 雜化，
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子；sp²和sp³；
（3）離子晶體中晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高硬度越大，晶格能與離子的半徑、電荷有關(guān)，電荷越多、離子半徑越小，晶格能越大，TiN中陰陽(yáng)離子所帶電荷為3，大于其它離子所帶電荷，MgO、CaO中所帶電荷相同，但鎂離子半徑小于鈣離子半徑，氯化鉀中陰陽(yáng)離子所帶電荷為1，且鉀離子半徑＞鈣離子半徑，氯離子半徑大于氧離子半徑，所以KCl、MgO、CaO、TiN4種離子晶體熔點(diǎn)從高到低的順序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl；   
MgO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，所以一個(gè)Mg²⁺周圍和它最鄰近且等距離的Mg²⁺個(gè)數(shù)為12；
故答案為：TiN＞MgO＞CaO＞KCl；12；
（4）V₂O₅中V的最外層電子全部失去或成鍵，CrO₂中Cr失去4個(gè)電子，離子的最外層電子為2，為成對(duì)，離子含未成對(duì)電子越多，則磁性越大，則適合作錄音帶磁粉原料的是CrO₂，
故答案為：CrO₂；
（5）該配合物中存在的化學(xué)鍵有：非金屬元素之間的共價(jià)鍵，鎳元素與氮元素之間的配位鍵，氧原子和氫原子之間的氫鍵，故選AC；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化合價(jià)和電負(fù)性的判斷、化學(xué)鍵、核外電子排布式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，注意（3）晶體的結(jié)構(gòu)，注意晶格能與離子晶體熔點(diǎn)的關(guān)系，題目難度中等．