Question

14．（1）光气（COCl₂）是一种应用广泛的原料，下列分子的构型与COCl₂分子构型相同的是B（填序号，下同），属于非极性分子的是D．
A．甲醇（CH₄O）     B．甲醛（CH₂O）      C．NH₃    D．CO₂
甲醇（CH₄O）与甲醛（CH₂O）的相对分子质量相近，通常情况下甲醇呈液态而甲醛呈气态，原因是甲醇分子间形成了氢键，增大了分子间的作用力，使熔沸点升高．
（2）Fe、Al、Cu三种元素基态原子中未成对电子最多的是Fe（填元素符号）．
（3）CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，1mol O₂²⁺中含有的π键数目为2N_A．
（4）已知NaCl、MgO的晶体类型相同，但MgO的熔点远远高于NaCl的熔点，原因是MgO中离子半径比NaCl的更小，所带电荷更多，晶格能更大，则熔沸点更高．

Answer 1

分析 （1）COCl₂的结构为，中心原子C上含有3个σ键，没有孤电子对；分子结构对称正负电荷中心重叠的分子属于非极性分子；分子间存在氢键时熔沸点较高；
（2）根据元素的外围电子排布分析；
（3）等电子体的结构相似，离子中含有一个三键，则含有2个π键；
（4）根据离子半径和电荷分析，电荷越多、离子半径越小其熔点越高．

解答 解：（1）COCl₂的结构为，中心原子C上含有3个σ键，没有孤电子对，属于sp²杂化，其分子构型为平面三角形，甲醇四面体结构和氨气为三角锥结构，甲醛为平衡三角形，二氧化碳为直线型，则甲醛的空间构型与COCl₂相同；
分子结构对称正负电荷中心重叠的分子属于非极性分子，甲醇、甲醛、氨气属于极性分子，二氧化碳属于非极性分子；
甲醛分子间只有范德华力，甲醇分子间存在范德华力和氢键，分子间存在氢键时熔沸点较高，则甲醇的熔沸点比甲醛高，所以通常情况下甲醇呈液态而甲醛呈气态；
故答案为：B；D；甲醇分子间形成了氢键，增大了分子间的作用力，使熔沸点升高；
（2）Fe的外围电子排布为3d⁶4s²，含有4个未成对电子，Al的外围电子排布为3s²3p¹，含有一个未成对电子，Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，含有一个未成对电子，所以Fe的未成对电子最多；
故答案为：Fe；
（3）CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，等电子体的结构相似，离子中含有一个三键，则含有2个π键，所以1mol O₂²⁺中含有的π键数目为2N_A；
故答案为：2N_A；
（4）离子晶体中电荷越多、离子半径越小其熔点越高，MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl，MgO中离子半径比NaCl的小，即离子间的平均距离小于NaCl，所以MgO晶体熔点高于NaCl晶体；
故答案为：MgO中离子半径比NaCl的更小，所带电荷更多，晶格能更大，则熔沸点更高．

点评 本题考查了杂化类型的判断、分子的极性、氢键、电子排布、等电子体、熔点比较等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．