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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題
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專題4　分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)
注意事項(xiàng)
1.本試卷滿分100分,考試用時(shí)90分鐘。
2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1　C 12　N 14　O 16　F 19　Na 23　Mg 24　Al 27　Cl 35.5　S 32　Ti 48　Fe 56　Cu 64
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.徐光憲在《分子共和國》一書中介紹了許多分子,如H2O2、H2SO4、BF3、CO等。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.H2O2為非極性分子
B.H2SO4的結(jié)構(gòu)式為
C.BF3分子的鍵角為120°
D.CO與N2互為等電子體
2.《科學(xué)》在線發(fā)表了篇文章提到我國科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)從CO2到淀粉的全合成,這也是人類首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。其合成路線如下:
CO2 CH3OH
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.電負(fù)性:O>C>H>Zn
B.甲醇分子中H—C—O的鍵角小于甲醛分子中H—C—O的鍵角
C.DHA分子間存在氫鍵
D.ZnCl2溶于氨水形成配合物[Zn(NH3)4](OH)2,Zn2+的配位數(shù)為6
3.下列化合物中含有手性碳原子的是(　　)
A.CCl2F2　　B.　　C.CH3CH2OH　　D.
4.可燃冰又稱為天然氣水合物,是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì)。
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.鍵能:C—HB.鍵角:CH4>H2O
C.可燃冰中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵
D.基態(tài)碳原子和氧原子的未成對電子數(shù)相同
5.下列說法錯(cuò)誤的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)(　　)
A.互為等電子體,1 mol 中含有的π鍵數(shù)目為2NA
B.酸性:CH3COOHC.H2N—CH2—COOH中,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為7∶1
D.N2H4、H2O2都是由極性鍵和非極性鍵形成的極性分子
6.如圖所示,a為乙二胺四乙酸(EDTA),易與金屬離子形成螯合物,b為EDTA與Ca2+形成的螯合物。下列敘述正確的是(　　)
　　　　　　　　　a
A.a和b中N原子均采取sp3雜化　　B.b中Ca2+的配位數(shù)為4
C.a中配位原子是C原子　　　　　D.b中含有共價(jià)鍵、離子鍵和配位鍵
7.下列說法正確的是(　　)
A.甲醛(CH2O)分子中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為2∶1
B.I2易溶于苯,CH4難溶于水,都可用相似相溶規(guī)則解釋
C.一般鍵長越長,鍵能越大,共價(jià)鍵越穩(wěn)定
D.只含極性鍵的分子一定是極性分子
8.釩(V)固氮酶種類眾多,其中一種結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.CH3CN中所含σ鍵與π鍵數(shù)目之比為5∶1
B.CH3CN中碳原子的雜化類型為sp3和sp
C.根據(jù)外圍電子排布式可推測V的化合價(jià)可能有+5價(jià)
D.可通過向硫化鈉溶液中通入少量氯氣來證明非金屬性Cl>S
9.下列說法不正確的是(　　)
A.對于主族元素,中心原子的雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對數(shù)
B.sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的
C.核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能含未成對電子
D.①CO2　②N　③SO2　④BF3　⑤NH3中VSEPR模型為平面三角形的是②③④
10.近年來,由于有機(jī)合成工業(yè)的發(fā)展,HCl已成為一種重要的副產(chǎn)品,O2氧化HCl的熱化學(xué)方程式為4HCl(g)+O2(g) 2H2O(g)+2Cl2(g)　ΔH=-58 kJ·mol-1。Cl2O、KClO2、KClO3、[Co(NH3)6]Cl3等含氯化合物在生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A.Cl2O的空間構(gòu)型為V形
B.Cl與Cl中Cl原子的軌道雜化類型均為sp3
C.冰的密度比水的小,與分子間氫鍵有關(guān)
D.[Co(NH3)6]Cl3中提供孤電子對的是N和Cl
11.下列關(guān)于化學(xué)式為[Co(NH3)4Cl2]Cl·H2O的配合物的說法中正確的是　　(　　)
A.配位體是Cl-和H2O
B.中心原子是Co3+,配離子是[Co(NH3)4Cl2]+
C.內(nèi)界和外界中的Cl-的數(shù)目之比是1∶2
D.加入足量AgNO3溶液,1 mol該配合物可生成3 mol AgCl
12.向盛有天藍(lán)色CuSO4水溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)添加氨水,難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是(　　)
A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀,所以反應(yīng)前后Cu2+濃度不變
B.溶液呈天藍(lán)色是因?yàn)榇嬖赱Cu(H2O)4]2+,該離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形
C.深藍(lán)色的配離子為[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+比[Cu(H2O)4]2+穩(wěn)定
D.若向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇,將會(huì)有[Cu(H2O)4]SO4晶體析出
13.化合物XYZ4ME4可作肥料,其所含的5種元素均為主族元素,在每個(gè)短周期均有分布,僅有Y和M同主族。Y的基態(tài)原子最外層p軌道半充滿,X的基態(tài)原子外圍電子排布式為nsn-1,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是(　　)
A.元素電負(fù)性:E>Y>Z
B.1 mol M中含有共價(jià)鍵數(shù)目為4NA
C.離子半徑:X2+>E2-
D.YZ3和Y的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
14.下列說法中,錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)為(　　)
①CH3COOH分子中碳原子的雜化類型有sp2和sp3兩種
②元素Ge位于周期表中第四周期第ⅣA族,核外電子排布式為[Ar]4s24p2,屬于p區(qū)
③非極性分子往往具有高度對稱性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2
④Na2O、Na2O2、NaHSO4晶體中的陰、陽離子個(gè)數(shù)比均為1∶2
⑤Cu(OH)2是一種藍(lán)色絮狀沉淀,既能溶于硝酸,也能溶于氨水,是兩性氫氧化物
⑥氨水中部分NH3與H2O以氫鍵結(jié)合成NH3·H2O,根據(jù)氨水的性質(zhì)可知NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式可表示為
⑦HF的沸點(diǎn)高于HCl,是因?yàn)?HCl的共價(jià)鍵鍵能小于HF
A.7　　　B.6　　　C.5　　　D.4
15.如圖所示,六氟化硫分子呈正八面體形。若分子中有一個(gè)F原子被—CF3取代,則會(huì)變成溫室氣體SF5—CF3。下列說法正確的是(　　)
A.SF5—CF3分子中有σ鍵也有π鍵
B.SF5—CF3分子中所有原子在同一平面內(nèi)
C.六氟化硫分子是非極性分子
D.1 mol SF5—CF3分子中共用電子對的物質(zhì)的量為8 mol
非選擇題(本題共5小題,共55分)
16.(8分)前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序數(shù)依次增大,其中元素X的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道,且這三種軌道中的電子數(shù)相同;元素Y的2p軌道有3個(gè)未成對電子,元素Z的基態(tài)原子的2p軌道有1對成對電子,M是第4周期核外未成對電子數(shù)最多的元素,元素Q位于周期表的第Ⅷ族,是應(yīng)用最廣泛的金屬。請回答下列問題:
(1)基態(tài)Q原子的核外電子排布式為　　　　　。
(2)X、Y、Z的簡單氫化物中沸點(diǎn)最高的是　　　　　(寫分子式),主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)化合物H2Z2中Z原子的雜化方式為　　　　　。
(4)XZ2中σ與π鍵數(shù)目之比為　　　　　。
(5)MCl3·6H2O是六配位化合物,由于內(nèi)界配體不同而有不同的顏色(暗綠色、淺綠色、紫色)。將1 mol暗綠色MCl3·6H2O晶體溶于水,加入足量硝酸銀溶液,生成1 mol AgCl沉淀,則該暗綠色晶體中配離子的離子符號為　　　　　。
17.(12分)銅及其化合物是化工生產(chǎn)、生活中常用的材料。
(1)Cu+外圍電子的軌道表示式為　　　　　　　　。
(2)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),其中的兩個(gè)H2O被Cl-取代后有兩種不同的結(jié)構(gòu),畫出[Cu(H2O)2Cl2]是非極性分子的結(jié)構(gòu):　　　　。
(3)CuSO4溶于過量氨水可以制取化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,該化合物中Cu2+的配位數(shù)為　　　　,該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是　　　　。
(4)[Cu(NH3)4]2+中NH3的鍵角比獨(dú)立存在的NH3分子結(jié)構(gòu)中的鍵角　　　(填“大”“小”或“相等”)。
(5)1 mol [Cu(NH3)4]2+中存在　　　　個(gè)σ鍵(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。
18.(12分)A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,原子序數(shù)依次增大;A元素原子核外有3個(gè)未成對電子;B元素原子核外電子占據(jù)3個(gè)能級,其中最高能級上的電子數(shù)是其所在電子層序數(shù)的2倍;D元素與B元素同族,C元素與A元素同族;E元素原子的價(jià)電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半。
(1)A、C、D的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　　?用元素符號表示),基態(tài)E2+的電子排布式為　　　　　　。
(2)B和D的簡單氫化物中,B的簡單氫化物沸點(diǎn)較高的原因是　　　　　　　　　　　　。
(3)C形成的最高價(jià)氧化物的結(jié)構(gòu)如圖所示,該結(jié)構(gòu)中C元素原子與O原子形成的鍵的鍵長有兩種,鍵長較短的鍵為　　　(填“a”或“b”)。
(4)E可與CO形成羰基配合物E2(CO)8,該物質(zhì)是有機(jī)合成的重要催化劑,不溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯,熔點(diǎn)為50~51 ℃,45 ℃(1.33 kPa)時(shí)升華。
①E2(CO)8為　　　　晶體(填晶體類型)。
②E2(CO)8晶體中存在的作用力有　　　　　　　　　　　　　。
19.(10分)過渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許多研究人員的關(guān)注,因?yàn)檫@方面的研究無論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。
(1)氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí),會(huì)生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示:
此配離子中含有的作用力有　　　(填字母)。
A.離子鍵　　　B.金屬鍵　　　C.共價(jià)鍵
D.配位鍵　　　E.氫鍵　　　F.σ鍵
G.π鍵
(2)此配合物中碳原子的軌道雜化類型有　　　　　　　　。
(3)與H2O分子互為等電子體的陰離子為　　　　。
(4)下列微粒中鍵角按由大到小的順序排列為　　　　(用序號填寫)。
①CO2　②SiF4　③SCl2　④C　⑤H3O+
(5)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料。回答下列問題:
①H、B、N中,原子半徑最大的是　　　　。根據(jù)對角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素　　　　的相似。
②氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O 3N的結(jié)構(gòu)如圖所示;在該反應(yīng)中,B原子的軌道雜化類型由　　　　變?yōu)椤　　　　?
20. (13分)金屬鈦有“生物金屬”“海洋金屬”“太空金屬”的美稱。有些含鈦的化合物在耐高溫、環(huán)保或者抑菌方面有著重要的應(yīng)用,鈦元素也被稱為“健康鈦”。
(1)Ti元素位于元素周期表的　　　　區(qū),其基態(tài)原子外圍電子排布式為　　　　。
(2)TiCl4與SiCl4互為等電子體。SiCl4可以與N-甲基咪唑( ) 發(fā)生反應(yīng)。
①TiCl4分子的空間構(gòu)型為　　　　。
②N-甲基咪唑分子中碳原子的軌道雜化類型為　　　　;C、 N、Si的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤　　　? 1個(gè)中含有　　　　個(gè)σ鍵。
(3)TiCl4可以與胺形成配合物,如TiCl4 (CH3NH2)2、TiCl4(H2NCH2CH2NH2)。
①TiCl4(H2NCH2CH2NH2)中提供孤電子對形成配位鍵的原子是　　　　。
②乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性較高的是　　　　(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(4)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似(如圖),其中陰離子(N3- )采用面心立方最密堆積,X-射線衍射實(shí)驗(yàn)測得氮化鈦的晶胞參數(shù)(晶胞棱長)為a pm,則r(N3- )為　　　　pm。該氮化鈦的密度為　　　　g·cm- 3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計(jì)算式)。
答案與解析
1.A　H2O2分子中正、負(fù)電荷重心不重合,屬于極性分子,A錯(cuò)誤。
2.D　配合物[Zn(NH3)4](OH)2的內(nèi)界為,Zn2+的配位數(shù)為4,D錯(cuò)誤。
3.D　D項(xiàng),該分子中連接羥基和羧基的碳原子上連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),該碳原子屬于手性碳原子,符合題意。
4.C　O—H鍵比C—H鍵更加穩(wěn)定,所以鍵能:C—H5.C　根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似知的電子式為[··O O··]2+,在1個(gè)中含有2個(gè)π鍵,故1 mol 中含有2NA個(gè)π鍵,A正確;吸引電子的能力:F>Cl>H,故酸性:CH3COOH6.A　A項(xiàng),a中N原子價(jià)電子對數(shù)為4,含有1對孤電子對,b中N原子價(jià)電子對數(shù)為4,沒有孤電子對,則a、b中N原子均采取sp3雜化,正確;B項(xiàng),由b知Ca2+的配位數(shù)為6,錯(cuò)誤;C項(xiàng),a不是配合物,錯(cuò)誤;D項(xiàng),鈣離子與N、O之間形成配位鍵,其他原子之間形成共價(jià)鍵,不含離子鍵,錯(cuò)誤。
7.B　甲醛(CH2O)分子的結(jié)構(gòu)式為,甲醛中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為3∶1,A錯(cuò)誤;I2、苯、CH4都是非極性分子,水是極性分子,I2易溶于苯,CH4難溶于水,都可用相似相溶規(guī)則解釋,B正確;一般鍵長越長鍵能越小,共價(jià)鍵越不穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;只含極性鍵的分子不一定是極性分子,如甲烷中只含極性鍵,甲烷是非極性分子,D錯(cuò)誤。
8.A　1個(gè)CH3CN中所含σ鍵的數(shù)目為5,π鍵數(shù)目為2,二者之比為5∶2,故A錯(cuò)誤;CH3CN中—CH3、—CN中碳原子的雜化類型分別為sp3和sp,故B正確;V的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,外圍電子排布式為3d34s2,可推測V的化合價(jià)可能有+5價(jià),故C正確;向硫化鈉溶液中通入少量氯氣,發(fā)生反應(yīng)Cl2+S2- S↓+2Cl-,說明氯氣的氧化性大于硫,則可證明非金屬性Cl>S,故D正確。
9.B　能量相近的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成四個(gè)sp3雜化軌道,B錯(cuò)誤;核外電子數(shù)為偶數(shù)的基態(tài)原子,其原子軌道中可能含未成對電子,如C的核外電子排布式為1s22s22p2,其2p軌道有2個(gè)未成對電子,C正確;CO2中C原子的價(jià)電子對數(shù)為2,其VSEPR模型為直線形,N中N原子的價(jià)電子對數(shù)為=3,VSEPR模型為平面三角形,SO2中S原子的價(jià)電子對數(shù)為3,VSEPR模型為平面三角形,BF3中B原子的價(jià)電子對數(shù)為=3,VSEPR模型為平面三角形,NH3中N原子的價(jià)電子對數(shù)為=4,VSEPR模型為四面體形,VSEPR模型為平面三角形的是②③④,D正確。
10.D　D項(xiàng),[Co(NH3)6]Cl3中提供孤電子對的是N原子,錯(cuò)誤。
11.B　由化學(xué)式[Co(NH3)4Cl2]Cl·H2O可以看出配位體是Cl-和NH3,A錯(cuò)誤;1個(gè)該配合物中內(nèi)界有2個(gè)Cl-,外界有1個(gè)Cl-,內(nèi)界和外界中的Cl-的數(shù)目之比是2∶1,C錯(cuò)誤;加入足量AgNO3溶液,1 mol該配合物可生成1 mol AgCl,D錯(cuò)誤。
12.C　硫酸銅和氨水反應(yīng)先生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加氨水時(shí),氫氧化銅和氨水繼續(xù)反應(yīng)生成配合物而使溶液澄清,反應(yīng)前后溶液中銅離子濃度減小,A錯(cuò)誤;溶液呈天藍(lán)色是因?yàn)榇嬖赱Cu(H2O)4]2+,[Cu(H2O)4]2+的空間構(gòu)型為平面正方形,B錯(cuò)誤;若向反應(yīng)后的溶液中加入乙醇,將會(huì)有[Cu(NH3)4]SO4晶體析出,D錯(cuò)誤。
13.A　化合物XYZ4ME4所含的5種元素均為主族元素,在每個(gè)短周期均有分布,則其中一種元素是H元素,E在地殼中含量最多,則E為O元素;Y和M同主族,Y的基態(tài)原子最外層p軌道半充滿,可知Y、M處于第ⅤA族,X與M同周期,只能是Z元素處于第一周期,所以Z為H元素;X的基態(tài)原子外圍電子排布式為nsn-1,n=2或n=3,五種元素僅有Y和M同主族,則n只能等于3,因?yàn)閚=2時(shí),X為Li,與H元素同主族,故X為Mg元素,M為P元素、Y為N元素。同周期主族元素自左而右電負(fù)性增大,N、O在它們的氫化物中都表現(xiàn)負(fù)價(jià),說明它們的電負(fù)性都比H大,則電負(fù)性:O>N>H,A正確;M為P元素,P有多種同素異形體,沒有明確是哪種P單質(zhì),無法計(jì)算1 mol P中共價(jià)鍵的數(shù)目;B錯(cuò)誤;Mg2+和O2-的核外電子排布相同,Mg2+的核電荷數(shù)大,半徑小,即離子半徑:Mg2+14.C　甲基中,碳原子采用sp3雜化,—COOH中,碳原子采用sp2雜化,①正確;Ge位于第四周期第ⅣA族,原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,屬于p區(qū)元素,②錯(cuò)誤;H2O2結(jié)構(gòu)不對稱,屬于極性分子,③錯(cuò)誤;Na2O中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶2,Na2O2中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶2,NaHSO4晶體由Na+和HS組成,陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1,④錯(cuò)誤;Cu(OH)2屬于堿,能溶于硝酸,Cu(OH)2能溶于氨水是因?yàn)镃u(OH)2和氨水反應(yīng)生成了配合物,Cu(OH)2不是兩性氫氧化物,⑤錯(cuò)誤;氫鍵可表示為X…H—Y,這樣NH3·H2O的結(jié)構(gòu)式有兩種可能:、,由于NH3·H2O可電離出和OH-,則前者合理,⑥正確;HF和HCl屬于分子晶體,HF中存在分子間氫鍵,使得HF沸點(diǎn)高于HCl,⑦錯(cuò)誤;C項(xiàng)符合題意。
15.C　SF5—CF3分子中只存在單鍵,都為σ鍵,A錯(cuò)誤;根據(jù)分子結(jié)構(gòu),知SF6為正八面體形,S原子在八面體的中心,且—CF3中C原子采用sp3雜化,因此SF5—CF3分子中所有原子不可能共平面,B錯(cuò)誤;SF6的正、負(fù)電荷重心重合,為非極性分子,C正確;1 mol SF5—CF3分子中共用電子對的物質(zhì)的量為9 mol,D錯(cuò)誤。
16.答案　(除注明外,每空1分)(1)[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2
(2)H2O　H2O、NH3都能形成分子間氫鍵,且H2O分子間形成的氫鍵數(shù)目多于等物質(zhì)的量的NH3分子間形成的氫鍵數(shù)目(2分)
(3)sp3
(4)1∶1
(5)[Cr(H2O)4Cl2]+(2分)
解析　前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序數(shù)依次增大,其中元素X的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道,且這三種軌道中的電子數(shù)相同,則X為C;元素Y的2p軌道有3個(gè)未成對電子,為N;元素Z的基態(tài)原子的2p軌道有1對成對電子,為O;M是第4周期核外未成對電子數(shù)最多的元素,為Cr;元素Q位于周期表的第Ⅷ族,是應(yīng)用最廣泛的金屬,為Fe。(1)Q為Fe,基態(tài)Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)X、Y、Z的簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O,其中沸點(diǎn)最高的是H2O,主要原因是H2O、NH3都能形成分子間氫鍵,且H2O分子間形成的氫鍵數(shù)目多于等物質(zhì)的量的NH3分子間形成的氫鍵數(shù)目。(3)化合物H2O2中1個(gè)O原子形成2個(gè)σ鍵且1個(gè)O的雜化軌道上存在2對孤電子對,雜化方式為sp3。(4)CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO,1個(gè)雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,則CO2中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1∶1。(5)CrCl3·6H2O是六配位化合物,由于內(nèi)界配體不同而有不同的顏色(暗綠色、淺綠色、紫色)。將1 mol暗綠色CrCl3·6H2O晶體溶于水,加入足量硝酸銀溶液,生成1 mol AgCl沉淀,則1 mol該暗綠色晶體中外界存在1 mol Cl-,內(nèi)界存在2 mol Cl-、4 mol H2O,故其配離子的離子符號為[Cr(H2O)4Cl2]+。
17.答案　(每空2分)
(1) (2)
(3)6　H2O　(4)大　(5)16NA
解析　(2)[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),則[Cu(H2O)2Cl2]也是平面結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)為時(shí),[Cu(H2O)2Cl2]為非極性分子。(3)在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4中,Cu2+和4個(gè)NH3、2個(gè)H2O形成配位鍵,Cu2+的配位數(shù)為6,O的電負(fù)性比N的電負(fù)性大,O吸引孤電子對的能力強(qiáng),NH3提供孤電子對的能力比H2O大,即NH3與Cu2+形成的配位鍵較牢固,加熱時(shí)較難斷裂,則加熱時(shí)首先失去的組分是H2O。(4)中的N提供孤電子對,Cu2+提供空軌道,形成配位鍵,孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力,使得[Cu(NH3)4]2+中NH3的鍵角比獨(dú)立存在的NH3分子結(jié)構(gòu)中的鍵角大。(5)在 [Cu(NH3)4]2+中存在Cu2+和NH3間的配位鍵,1個(gè)NH3中還有3個(gè)N—H σ鍵,所以1 mol [Cu(NH3)4]2+中存在16NA個(gè)σ鍵。
18.答案　(每空2分)(1)N>P>S　[Ar]3d7　(2)水分子間形成了氫鍵　(3)a　(4)①分子　②極性鍵、配位鍵、范德華力
解析　A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,原子序數(shù)依次增大,B元素原子核外電子占據(jù)3個(gè)能級,其中最高能級上的電子數(shù)是其所在電子層序數(shù)的2倍,核外電子排布式為1s22s22p4,故B為O元素;A元素原子核外有3個(gè)未成對電子,原子序數(shù)小于氧,故核外電子排布式為1s22s22p3,則A為N元素;D元素與B元素同族,C元素與A元素同族,可知C為P元素、D為S元素;E元素原子的價(jià)電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半,E元素只能為第四周期元素,則價(jià)電子數(shù)為9,E的核電荷數(shù)為18+9=27,為Co元素。(1)第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>P>S;E為Co,其外圍電子排布式為3d74s2,基態(tài)E2+的電子排布式為[Ar]3d7。(2)水分子間能夠形成氫鍵,而硫化氫分子間不能形成氫鍵,使得水的沸點(diǎn)高于硫化氫。(3)該物質(zhì)化學(xué)式為P4O10,a為鍵、b為P—O鍵,雙鍵中原子軌道重疊程度更大,故鍵長較短的鍵為a。(4)①Co2(CO)8熔點(diǎn)低、易升華,溶于乙醇、乙醚、苯,說明Co2(CO)8屬于分子晶體。②Co2(CO)8中Co與CO之間形成配位鍵,CO中含有極性鍵,晶體中分子之間存在范德華力。
19.答案　(除注明外,每空1分)(1)CDFG(2分)　(2)sp2、sp3　(3)N　(4)①④②⑤③(2分)　(5)①B　Si　②sp3　sp2
解析　(1)在該配離子中含有C—O、C—H等共價(jià)鍵,O原子與Fe3+之間的配位鍵,共價(jià)單鍵為σ鍵,一個(gè)共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,因此此配離子中含有的作用力為共價(jià)鍵、配位鍵、σ鍵、π鍵。(2)此配合物中碳原子的軌道雜化類型有sp2、sp3。(4)CO2中碳原子的雜化方式為sp雜化,分子空間構(gòu)型為直線形,鍵角為180°;C中碳原子的雜化方式為sp2,離子的空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°;SiF4、H3O+、SCl2的中心原子的雜化方式均為sp3,孤電子對數(shù)越多,斥力越大,鍵角越小,SiF4的中心原子Si上無孤電子對,H3O+的中心原子O上有一對孤電子對,SCl2的中心原子S上有兩對孤電子對,故鍵角SiF4>H3O+>SCl2,鍵角由大到小的順序?yàn)棰佗堍冖茛邸?5)①在元素周期表中,Si在B的對角線位置,B的一些化學(xué)性質(zhì)與Si相似。②在B3中,B形成了3個(gè)σ鍵,采取sp2雜化;而在氨硼烷中1個(gè)B形成了4個(gè)σ鍵,采取sp3雜化,故B的軌道雜化類型由sp3變?yōu)閟p2。
20.答案　(除注明外,每空1分)(1)d　3d24s2　(2)①正四面體形　②sp2、sp3　N>C>Si　12(2分)　(3)①N、Cl　②Cu2+　(4)a(2分)　(2分)
解析　(1)Ti元素是22號元素,位于元素周期表的d區(qū),基態(tài)Ti原子的外圍電子排布式為3d24s2。(2)①SiCl4中Si原子的價(jià)電子對數(shù)為4,分子的空間構(gòu)型為正四面體形,TiCl4與SiCl4互為等電子體,則其空間構(gòu)型也為正四面體形,②咪唑環(huán)中C采用sp2雜化,甲基中的C采用sp3雜化。C、 N、Si的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>C>Si。 (3)①TiCl4 (H2NCH2CH2NH2)中提供電子對形成配位鍵的原子是N和Cl。②乙二胺(H2NCH2CH2NH2)能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,鎂離子半徑小,與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性不如Cu2+。(4)根據(jù)陰離子(N3-)采用面心立方最密堆積知[4r(N3-)]2=a2 pm2+a2 pm2,則r(N3-)=a pm。根據(jù)均攤法可知該晶胞中N3-的個(gè)數(shù)為6×=4,Ti3+的個(gè)數(shù)為1+12×=4,所以晶胞的密度ρ= g·cm-3。

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