Question

7．（1）I．短周期某主族元素M的电离能情况如图（A）所示．则M元素位于周期表的第IIIA族．

II．图B折线c可以表达出第IVA族元素氢化物的沸点的变化规律；两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线：a和b，你认为正确的是：b（填“a”或“b”）．
已知部分有机物的熔沸点见下表：

烃	CH4	CH3CH3	CH3（CH2）2CH3	硝基苯酚
沸点/℃	-164	-88.6	-0.5	熔点/℃	45	96	114

由这些数据你能得出的结论是（至少写2条）：有机物相对分子质量越大，分子间作用力越强，故沸点越高，当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低；当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高；．
（2）COCl₂俗称光气，分子中C原子采取sp²杂化成键；其中碳氧原子之间共价键含有c（填字母）．
a．2个σ键        b．2个π键      c．1个σ键、1个π键
（3）金属是钛（Ti） 将是继铜、铁、铝之后人类广泛使用的第四种金属，试回答：
I．Ti元素的基态原子的价电子层排布方式为3d²4s²；
II．钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是b．（填字母）
a．Sn        b．Zn        c．Cu        d．Pb．

Answer 1

分析 （1）I．短周期某主族元素M的第一、第二、第三电离能之间变化不大，第四电离能剧增，易失去3个电子；
II．根据相对分子质量与物质熔沸点的关系以及氢键的存在对物质性质的影响判断；
由表中数据可知，从左到右由烷烃机物的相对分子质量逐渐增大，沸点逐渐升高，硝基苯酚中官能团的相对位置不同，熔点不同，结合氢键对物质的物理性质的影响解答该题；
（2）COCl₂俗称光气，分子中C原子采取sp²杂化成键，C原子与氯原子之间形成C-Cl单键，故C原子与O原子之间形成C=O双键；
（3）Ⅰ．钛元素在周期表中的原子序数为22，核外有22个电子；
Ⅱ．在原电池中作负极失电子被腐蚀，作正极被保护．

解答 解：（1）I．短周期某主族元素M的第一、第二、第三电离能之间变化不大，第四电离能剧增，且第一电离能很低，说明该元素原子很难失去第四个电子，易失去3个电子，最高化合价为+3，应为第IIIA族元素；
故答案为：IIIA；
II．在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，由于N、O、F电负性大，NH₃、H₂O、HF因在分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远大于分子间作用力，故沸点高于同主族其它元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物不存在反常现象；氢化物的沸点为100℃，则为水，第VIA族的氢化物沸点水的最高，a曲线中沸点高于100℃，不符合实际；
由表中数据可知，从左到右由烷烃机物的相对分子质量逐渐增大，沸点逐渐升高，硝基苯酚有三种同分异构体，其中邻位形成分子内氢键，熔点最低，对位形成分子间氢键，作用力最强，熔点最高；
故答案为：IVA；b；有机物相对分子质量越大，分子间作用力越强，故沸点越高；当有机物能形成分子内氢键时，分子间作用力减弱，熔点变低；当分子间能形成氢键时，分子间作用力增强，熔点升高；
（2）COCl₂分子的结构式为，COCl₂分子中C原子与Cl原子以单键相结合，与O原子以双键相结合，C=O键中含有1个δ键，1个π键，C原子为sp²杂化，
故答案为：sp²；c；
（3）Ⅰ．钛元素在周期表中的原子序数为22，其基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²，则基态原子的价电子层排布式为3d²4s²，
故答案为：3d²4s²；
Ⅱ．根据原电池原理可知，在原电池中负极发生氧化反应，所以钢铁表面镀有活泼性强于铁的金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀而是镀层被腐蚀，题中锌比铁活泼，其它金属都没有铁活泼，
故选：b．

点评 本题对物质结构与性质进行综合性考查，侧重考查学生运用所学知识对图表、图象分析本题，主要考查了COCl₂的结构、杂化类型的判断、电子排布式、氢键等，掌握杂化轨道理论是解答的关键，题目难度中等．