Question

7．化學(xué)中的某些元素是與生命活動(dòng)密不可分的元素，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）維生素C是一種水溶性維生素，水果和蔬菜中含量豐富，該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1所示．
①維生素C分子中碳原子的雜化方式有sp³和sp²．
②1mol維生素C分子中含有2mol π鍵．
③維生素C分子中所含元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞C＞H．
④維生素C晶體溶于水的過(guò)程中要克服的微粒間作用力有氫鍵、范德華力．
（2）KSCN溶液可用于Fe³⁺的檢驗(yàn)，原因是鐵離子外圍有較多能量相近的空軌道，因此能與一些分子或離子形成配合物．Fe³⁺的價(jià)電子排布為3d⁵，與之形成配合物的分子或離子中的配位原子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是有孤電子對(duì)．
（3）Fe₃O₄具有反尖晶石結(jié)構(gòu)．某化合物Mg_xAl_yO_z與反尖晶石結(jié)構(gòu)相仿，其結(jié)構(gòu)如2圖所示，它是由下列A、B方塊組成．該化合物的化學(xué)式為MgAl₂O₄．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定C原子雜化方式；
②雙鍵中含有1個(gè)π鍵；
③非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)．
④分子間存在范德華力，羥基間能形成氫鍵；
（2）根據(jù)元素符號(hào)，判斷元素原子的核外電子數(shù)，再根據(jù)構(gòu)造原理來(lái)寫(xiě)；形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對(duì)電子對(duì)；
（3）利用均攤法計(jì)算該晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)，從而確定其化學(xué)式．

解答 解：（1）①維生素C分子中碳原子以單鍵形式存在的，其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，含有雙鍵的C原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3，所以C原子雜化方式為sp³雜化、sp²雜化，
故答案為：sp³和sp²；
②雙鍵中含有1個(gè)π鍵，則1mol分子中含有2mol雙鍵，即含有2mol π鍵，故答案為：2mol；
③．非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越強(qiáng)，非金屬性：O＞C＞H，則電負(fù)性：O＞C＞H，故答案為：O＞C＞H；
④維生素C分子間存在范德華力，分子中含有羥基，羥基間能形成氫鍵，所以維生素C晶體溶于水的過(guò)程中要克服的微粒間作用力有氫鍵、范德華力，
故答案為：氫鍵、范德華力；
（2）Fe元素為26號(hào)元素，原子核外有26個(gè)電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e失去三個(gè)電子得到Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；所以基態(tài)Fe³⁺的價(jià)電子排布式為3d⁵；形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對(duì)電子對(duì)，則與Fe³⁺形成配合物的分子或離子中的配位原子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是有孤電子對(duì)；
故答案為：3d⁵；有孤電子對(duì)；
（3）該晶胞中Al原子個(gè)數(shù)為4，O原子個(gè)數(shù)4+4=8，Mg原子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+1=2，所以化學(xué)式為MgAl₂O₄，
故答案為：MgAl₂O₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，題目比較綜合，側(cè)重對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)主干知識(shí)的考查，涉及電負(fù)性、雜化理論、化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體類(lèi)型與性質(zhì)、晶胞計(jì)算等，需要學(xué)生能熟練把握基礎(chǔ)知識(shí)，難度中等．