Question

17．從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角可預(yù)測物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)．回答下列有關(guān)問題：
（1）金屬鈦（Ti）及鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)重要的金屬材料，Ti的外圍電子排布式為3d²4s²；地殼中的鈦礦石主要是以最高價(jià)氧化物形式存在的金紅石，寫出金紅石的化學(xué)式：TiO₂．
（2）鎳（Ni）可形成復(fù)雜化合物，某鎳的化合物結(jié)構(gòu)如圖所示，分子內(nèi)含有的作用力有ACE（填序號）．
A．氫鍵 B．離子鍵 C．共價(jià)鍵 D．金屬鍵 E．配位鍵
（3）（CH₃）₃N分子屬于極性（填“極性”或“非極性”）分子．某物質(zhì)由（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-構(gòu)成，熔點(diǎn)低于100℃，被稱為離子液體，該離子液體既能溶解多種極性較弱的有機(jī)物，也能溶解多種極性較強(qiáng)的無機(jī)物．該離子液體的熔點(diǎn)低的原因是形成的離子鍵較弱．下列對該離子液體的說法中正確的是C（填序號）．
A．該離子液體比較容易揮發(fā)，揮發(fā)時(shí)克服微粒間作用力是分子間作用力
B．該離子液體可作為某些實(shí)驗(yàn)中的萃取劑
C．該離子液體屬于強(qiáng)極性溶劑，所以能溶解極性較強(qiáng)的無機(jī)物
D．AlCl₄^-中鋁原子最外層未達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．

Answer 1

分析 （1）Ti的質(zhì)子數(shù)為22，其核外含有22個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知其核外電子排布為：[Ar]3d²4s²，Ti的最高價(jià)為+4價(jià)；
（2）根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)圖可判斷鍵的類型；
（3）（CH₃）₃N分子可以看做是NH₃中H原子被-CH₃取代形成的化合物，結(jié)合氨氣的空間構(gòu)型分析，物質(zhì)由（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-構(gòu)成，熔點(diǎn)低于100℃，熔點(diǎn)低的原因是形成的離子鍵作用小，
A．揮發(fā)克服的是陰陽離子間的作用力；
B．萃取劑需要滿足和水溶液不溶，能分層，且物質(zhì)溶解性在萃取劑中大于在水中的溶解性；
C．依據(jù)相似相溶的原理分析判斷；
D．AlCl₄^-的價(jià)層電子對=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，故Al采用sp3雜化．

解答 解：（1）Ti的質(zhì)子數(shù)為22，其核外含有22個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知其核外電子排布為：[Ar]3d²4s²，所以其外圍電子排布式為：3d²4s²；Ti的價(jià)電子數(shù)為4，其最高價(jià)為+4價(jià)，則金紅石的化學(xué)式為TiO₂；
故答案為：3d²4s²；TiO₂；
（2）氧的電負(fù)性很強(qiáng)，與另外一個羥基形成氫鍵，配合物中含碳氧鍵、碳?xì)滏I、碳氮雙建等共價(jià)鍵，氮鎳間是配位鍵，不是離子鍵也不是金屬鍵，分子內(nèi)含有的作用力有ACE，
故答案為：ACE；
（3）（CH₃）₃N分子可以看做是NH₃中H原子被-CH₃取代形成的化合物，結(jié)構(gòu)類似氨氣的結(jié)構(gòu)，氮原子連接三個甲基，氮原子有一對未成鍵電子的影響導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)呈極性，屬于極性分子，物質(zhì)由（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-構(gòu)成，熔點(diǎn)低于100℃，離子液體中的作用力是離子鍵，熔點(diǎn)低是因?yàn)樾纬傻碾x子鍵較弱易被破壞，該離子液體既能溶解多種極性較弱的有機(jī)物，也能溶解多種極性較強(qiáng)的無機(jī)物，盡管微弱但強(qiáng)于氫鍵和分子間作用力，所以其揮發(fā)性就小，
A．由（CH₃）₃NH⁺和AlCl₄^-構(gòu)成，該離子液體比較容易揮發(fā)，揮發(fā)時(shí)克服微粒間作用力是陰陽離子間的靜電作用力，故A錯誤；
B．該離子液體既能溶解多種極性較弱的有機(jī)物，也能溶解多種極性較強(qiáng)的無機(jī)物，不能分層形成萃取分液操作，所以該離子液體不可作為某些實(shí)驗(yàn)中的萃取劑，故B錯誤；
C．該離子液體是陰陽離子構(gòu)成，屬于離子化合物，屬于強(qiáng)極性溶劑，相似相溶，所以能溶解極性較強(qiáng)的無機(jī)物，故C正確；
D．AlCl₄^-的價(jià)層電子對=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，其中有一個配位鍵，AlCl₄^-中鋁原子和氯原子形成四對共價(jià)鍵，最外層有四對成鍵電子，所以達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯誤；
故答案為：極性；形成的離子鍵較弱；C．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)鍵、晶體類型等知識，原子結(jié)構(gòu)、配合物結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的分析判斷，信息應(yīng)用和理解、題干信息的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．