【过渡金属元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一．试回答下列问题：（1）二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化．有关】
更新时间：2024-04-20 00:48:03
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问题描述：
过渡金属元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一．试回答下列问题：
（1）二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化．有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是______．
A．苯与B3N3H6互为等电子体
B．甲醛、苯、二氧化碳均为非极性分子
C．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2杂化
D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子内能形成氢键
（2）二茂铁又叫双环戊二烯基铁[化学式：Fe（C5H5）2]，结构如图甲所示，是一种具有芳香族性质的有机金属化合物．外观为橙色，熔点为172℃，沸点249℃，100℃以上能升华；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有机溶剂中．
①基态Fe2+离子的电子排布式为______．
②二茂铁[Fe（C5H5）2]属于______晶体，1mol二茂铁中含有的σ键数是______．
（3）镍单质晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示．晶胞中镍原子的配位数为______．
（4）在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl3•6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为______．
孙智伟回答：
（1）A．苯与B3N3H6价电子总数相等，原子数也相等互为等电子体，故A正确；
B．甲醛分子的空间结构不对称属于极性分子，故B错误；
C．甲醛、苯分子中碳原子均含有3个δ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，故C正确；
D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，故D错误；
故答案为：AC；
（2）①铁是26号元素，其核外有26个电子，根据构造原理Fe2+离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故答案为：1s22s22p63s23p63d6；
②根据二茂铁的物理性质可知，二茂铁属于分子晶体，二茂铁中C5H5-的结构为，共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，一个中含有10个σ键，所以Fe（C5H5）2中含有20个σ键，则1mol二茂铁中含有的σ键数是20NA；故答案为：分子；20NA；
（3）Ni的晶胞属于面心立方堆积，配位数为12，故答案为：12；
（4）配位数为6、组成为TiCl3•6H2O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，而晶体中只含有3个Cl-，所以配体数目多的是H2O，H2O和Cl-比值为5：1，所以该配离子的化学式为[TiCl（H2O）5]2+，故答案为：[TiCl（H2O）5]2+．
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