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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、苯等有害气体转化为二氧化碳和水,达到无害化.有关甲

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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,且分子中原子共平面
B.甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化
C.苯、二氧化碳是非极性分子,水和甲醛是极性分子
D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键
(2)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[化学式:Fe(C5H52],结构如1图所示,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.其中Fe2+离子与两个环戊二烯基是依靠配位键连接.二茂铁[Fe(C5H52]属于 ___晶体.
(3)锰类金属添加剂不仅可有效提高辛烷值,而且可大大减少汽车尾气中CO、NOx、C2H4等物质排放,再经催化转化为CO2、N2等.
①CMT是一种锰类金属添加剂,其结构如图3.结合上一问,C5H5Mn(CO)3中锰的价态是 ___.
作业帮
②锰的氧化物可与镧的氧化物合成汽车尾气净化催化剂.某锰的氧化物晶胞结构如图2所示,1个晶胞中Mn4+数目为 ___.
(4)铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 ___.
电离能/kJ•mol-1I1I2
7461958
9061733
▼优质解答
答案和解析
(1)A.苯与B3N3H6价电子总数相等,原子数也相等互为等电子体,苯与B3N3H6均为平面结构,分子中原子共平面,故A正确;
B.甲醛、苯分子中碳原子均形成3个σ键,二氧化碳中碳原子均形成2个σ键,均没有孤电子对,甲醛、苯分子中碳原子采用sp2杂化,二氧化碳分子中C原子采取sp杂化,故B错误;
C.苯、二氧化碳分子的空间结构对称是非极性分子,甲醛分子的空间结构不对称属于极性分子,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正确;
故选:ACD;
(2)二茂铁熔沸点低,能升华,易溶于有机溶剂,应属于分子晶体,故答案为:分子;
(3)①CO与Mn之间形成配位键,环戊二烯的分子式为C5H6,去掉一个H原子形成C5H5-,根据化合价规则,可知Mn元素化合价为+1,故答案为:+1;
②晶胞中Mn4+数目数目为1+8×
1
8
=2,故答案为:2;
(4)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,所以气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,所以Cu的第二电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小),
故答案为:Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,Cu失去一个电子成为Cu+后,核外电子排布为[Ar]3d10,属于能量较低的稳定结构,所以Cu第二电离能相对较大.
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