Question

7．化學中的某些元素是與生命活動密不可分的元素，請回答下列問題．
（1）維生素C是一種水溶性維生素，水果和蔬菜中含量豐富，該物質結構簡式如圖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性由大到小的順序為O＞C＞H．
④維生素C晶體溶于水的過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，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具備的結構特征是有孤電子對．
（3）Fe₃O₄具有反尖晶石結構．某化合物Mg_xAl_yO_z與反尖晶石結構相仿，其結構如2圖所示，它是由下列A、B方塊組成．該化合物的化學式為MgAl₂O₄．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定C原子雜化方式；
②雙鍵中含有1個π鍵；
③非金屬性越強，電負性越強．
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，判斷元素原子的核外電子數(shù)，再根據(jù)構造原理來寫；形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對電子對；
（3）利用均攤法計算該晶胞中含有的原子個數(shù)，從而確定其化學式．

解答 解：（1）①維生素C分子中碳原子以單鍵形式存在的，其價層電子對個數(shù)是4，含有雙鍵的C原子的價層電子對個數(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，電負性越強，非金屬性：O＞C＞H，則電負性：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號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e失去三個電子得到Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；所以基態(tài)Fe³⁺的價電子排布式為3d⁵；形成配離子具備的條件為：中心原子具有空軌道，配體具有孤對電子對，則與Fe³⁺形成配合物的分子或離子中的配位原子應具備的結構特征是有孤電子對；
故答案為：3d⁵；有孤電子對；
（3）該晶胞中Al原子個數(shù)為4，O原子個數(shù)4+4=8，Mg原子的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+1=2，所以化學式為MgAl₂O₄，
故答案為：MgAl₂O₄．

點評 本題考查了物質結構和性質，題目比較綜合，側重對物質結構主干知識的考查，涉及電負性、雜化理論、化學鍵、分子結構與性質、晶體類型與性質、晶胞計算等，需要學生能熟練把握基礎知識，難度中等．