Question

5．（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1所示：
表1

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)，A的電負(fù)性＞B的電負(fù)性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）紫外光的光子所具有的能量約為399kJ•mol^-1．根據(jù)表2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)分子中的化學(xué)鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．
表2

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

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．
（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），其中3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如表3：
表3

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
（6）溫室效應(yīng)主要由CO₂引起，科學(xué)家設(shè)計(jì)反應(yīng)：CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O以減小空氣中CO₂．若有1mol CH₄生成，則有6molσ鍵和2molπ鍵斷裂．

Answer 1

分析 （1）A和B為第三周期元素，A元素第四電離能劇增，說(shuō)明A原子最外層有3個(gè)電子，則A為Al；B元素第三電離能劇增，說(shuō)明B原子最外層有2個(gè)電子，則B為Mg；
（2）紫外光的光子所具有的能量大于蛋白質(zhì)分子中一些重要化學(xué)鍵鍵能，使化學(xué)鍵方式斷裂；
組成蛋白質(zhì)的最簡(jiǎn)單的氨基酸為H₂N-CH₂-COOH，-CH₂-中的碳原子雜化軌道數(shù)目為4、-COOH中碳原子雜化軌道數(shù)目為3；
（3）離子晶體的晶格能越大，熔點(diǎn)越高，離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷；
MgO與NaCl結(jié)構(gòu)相似，若黑色球換作Mg²⁺，則灰色球?yàn)镺^2-，以體心Mg²⁺為研究對(duì)象，與之最鄰近且等距離的Mg²⁺處于晶胞的棱中間；
（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）不同非金屬原子之間形成極性鍵、同種非金屬元素原子之間形成非極性鍵，O原子與H原子之間存在氫鍵，N原子與Ni之間形成配位鍵；
（6）CO₂分子含有2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，H₂分子含有1個(gè)σ鍵，結(jié)合參加反應(yīng)的CO₂、H₂物質(zhì)的量計(jì)算．

解答 解：（1）A和B為第三周期元素，A元素第四電離能劇增，說(shuō)明A原子最外層有3個(gè)電子，則A為Al；B元素第三電離能劇增，說(shuō)明B原子最外層有2個(gè)電子，則B為Mg，Al的正化合價(jià)為+3價(jià)，同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性Al＞Mg，
故答案為：+3；＞；
（2）紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子
組成蛋白質(zhì)的最簡(jiǎn)單的氨基酸為H₂N-CH₂-COOH，-COOH中碳原子雜化軌道數(shù)目為3，-CH₂-中的碳原子雜化軌道數(shù)目為4，分子中碳原子雜化類型是sp²和sp³；
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵C-C、C-N、C-S的鍵能大，紫外光的能量足以使這些鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子；sp²和sp³；
（3）離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點(diǎn)越高，則有TiN＞MgO，MgO＞CaO，由表中數(shù)據(jù)可知CaO＞KCl，則TiN＞MgO＞CaO＞KCl，
MgO與NaCl結(jié)構(gòu)相似，若黑色球換作Mg²⁺，則灰色球?yàn)镺^2-，以體心Mg²⁺為研究對(duì)象，與之最鄰近且等距離的Mg²⁺處于晶胞的棱中間，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，未成對(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）C原子與H原子、N原子之間形成極性鍵，碳原子之間形成非極性鍵，O原子與H原子之間存在氫鍵，N原子與Ni之間形成配位鍵，沒(méi)有離子鍵、金屬鍵，
故選：AC；
（6）若有1mol CH₄生成，則有1molCO₂、4molH₂參加反應(yīng)，而CO₂分子含有2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，H₂分子含有1個(gè)σ鍵，則斷裂σ鍵為2mol+4mol=6mol，斷裂π鍵為2mol，
故答案為：6；2．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，題目考查較為綜合，涉及多個(gè)方面的知識(shí)，注意把握晶格能的比較，注意理解電離能與最外層電子數(shù)關(guān)系．