資源簡介

本章復(fù)習(xí)提升
易混易錯練
易錯點1　對鍵參數(shù)的理解不透徹導(dǎo)致判斷錯誤
1.下列說法中錯誤的是(　　)
A.一般情況下,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩(wěn)定
B.分子的性質(zhì)與鍵角無關(guān)
C.分子具有一定的鍵角,表明共價鍵具有方向性,由鍵角可知分子的空間結(jié)構(gòu)
D.π鍵的電子云形狀的特征為鏡面對稱,σ鍵的電子云形狀的特征為軸對稱
2.鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數(shù),下列有關(guān)說法中錯誤的是(　　)
A.鍵長:Si—H>P—H>S—H>Cl—H
B.鍵能:H2O、H2S、H2Se分子中的鍵能依次減小
C.鍵角:CO2>CH4>H2O>NH3
D.乙烯分子中碳碳鍵的鍵能:σ鍵>π鍵
易錯點2　不能正確理解價電子對之間相互排
斥作用導(dǎo)致比較鍵角時出錯
3.下列有關(guān)鍵角大小比較不正確的是(　　)
A.NH3中H—N—H的鍵角大于[Cu(NH3)4]SO4中H—N—H的鍵角
B.NH3分子中H—N—H的鍵角大于PH3分子中H—P—H的鍵角
C.氣態(tài)SeO3分子中O—Se—O的鍵角大于Se中O—Se—O的鍵角
D.分子中的鍵角大于Cl—C—Cl的鍵角
4.用價電子對互斥理論可以判斷許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu),有時也能用來推測鍵角大小。下列判斷正確的是(　　)
A.NH3、PH3、AsH3的鍵角由大到小的順序為AsH3>PH3>NH3
B.BF3的鍵角為120°,SnBr2的鍵角大于120°
C.PCl3分子中三個共價鍵的鍵能、鍵長、鍵角都相等
D.SO2分子的鍵角為120°
易錯點3　不能正確理解配合物的構(gòu)成
5.某化合物的結(jié)構(gòu)示意圖如圖,下列關(guān)于該化合物的敘述中不正確的是(　　)
A.該化合物含有5種元素
B.該化合物屬于配合物,中心離子的配位數(shù)是4,配位原子是氮原子
C.1 mol該化合物中含有σ鍵的數(shù)目為18NA(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
D.該化合物中含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和氫鍵
6.請回答下列問題:
(1)在濃的TiCl3的HCl溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體,該晶體中兩種配體的
物質(zhì)的量之比為1∶5,則該配合物中配離子的化學(xué)式為　　　　　　
　　。
(2)鐵強化醬油中加有NaFeEDTA,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示,則Fe3+的配位數(shù)為　　　。
思想方法練
抽象問題具體化思想在分子空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道類型中的應(yīng)用
方法概述
　　價電子對互斥理論和雜化軌道理論可用于預(yù)測大多數(shù)分子或離子的空間結(jié)構(gòu),也可判斷中心原子的雜化軌道類型,二者皆為理論,如果利用“抽象問題具體化”思想將二者與真實存在的粒子相結(jié)合進(jìn)行分析,可以達(dá)到事半功倍的效果,既可以充分理解理論又可以快速解決實際問題。
1.下列各組分子空間構(gòu)型和極性均相同的是(　　)
A.CO2和SO2 B.SO3和NF3
C.P4和CH4 D.S2Cl2和C2H2
2.硫酰氟SO2F2是一種低溫高效殺蟲劑,分子呈四面體形,結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.硫原子的雜化方式是sp3
B.SO2F2是極性分子
C.鍵角大小:∠α>∠β
D.SO2F2分子結(jié)構(gòu)對稱,不是手性分子
3.美國化學(xué)家鮑林教授具有獨特的化學(xué)想象力,只要給他物質(zhì)的分子式,他就能大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型。多核離子所帶電荷可以認(rèn)為是中心原子得失電子所致,根據(jù)VSEPR理論,下列各組離子中所有原子都在同一平面上的是(　　)
A.N和N B.H3O+和Cl
C.N和C D.P和S
4.下列說法正確的是(　　)
A.吡啶()中所有原子都共平面,N原子是sp2雜化
B.三甲基胺[(CH3)3N]是非極性分子,N原子是sp3雜化
C.NF3和BF3的中心原子雜化方式均為sp3雜化
D.SO3有單分子氣體和三聚分子固體()兩種存在形式,兩種形式中S原子的雜化軌道類型相同
5.化合物A的結(jié)構(gòu)式為,下列說法正確的是(　　)
A.碳、氮原子的雜化類型相同
B.氮原子與碳原子分別為sp3雜化與sp2雜化
C.1 mol A分子中所含σ鍵為10 mol
D.編號為a的氮原子和與其成鍵的另外三個原子在同一平面內(nèi)
6.AlCl3在氣態(tài)或非極性溶劑中均可通過氯橋鍵二聚成Al2Cl6,熔融AlCl3和KCl可形成KAl2Cl7。下列說法正確的是(　　)
A.AlCl3為極性分子
B.Al2Cl6中Al原子的雜化方式為sp2
C.KAl2Cl7的熔點高于Al2Cl6的熔點
D.1 mol Al2Cl6中含有7 mol Al—Cl單鍵
7.(不定項)某含Ru(Ⅱ)的催化劑(用[L—Ru—NH3]+表示)高效電催化氧化NH3合成N2H4的反應(yīng)機理如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A.反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂
B.反應(yīng)過程中所有N的雜化方式相同
C.M與[L—Ru—NH2]+中Ru的化合價相同
D.Ru(Ⅱ)被氧化為Ru(Ⅲ)后,N—H鍵的極性減弱
8.氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)材料是最成熟的第三代半導(dǎo)體的代表,GaN通常以GaCl3為鎵源、NH3為氮源制備,具有出色的抗擊穿能力,能耐受更高的電子密度。
(1)Ga、N和O的電負(fù)性由大到小的順序為　　　　;N2O5由N和N構(gòu)成,N的空間結(jié)構(gòu)為　　　　;N、N、N的鍵角由大到小的順序是　　　　　　。
(2)GaCl3·xNH3(x=3,4,5,6)是一系列化合物,向含1 mol GaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液,有難溶于硝酸的白色沉淀生成;過濾后,充分加熱濾液,有4 mol氨氣逸出,且又有上述沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1∶2。
①NH3的VSEPR模型名稱為　　　　。
②能準(zhǔn)確表示GaCl3·xNH3結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為　　　　。
(3)與鎵同主族的B具有缺電子性,硼砂(四硼酸鈉,化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O)中B4是由兩個H3BO3和兩個[B(OH)4]-縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)寫成[B4O5(OH)4]2-的形式,結(jié)構(gòu)如圖所示,則該離子中存在的作用力有　　　　(填字母),B原子的雜化方式為　　　　。
A.離子鍵　　　B.極性鍵　　C.氫鍵
D.范德華力　　E.配位鍵
(4)GaN也可采用MOCVD(金屬有機物化學(xué)氣相淀積)技術(shù)制得,以合成的Ga(CH3)3為原料,使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種氣態(tài)產(chǎn)物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　。
9.X、Y、Z、M、R五種元素的原子序數(shù)依次增大,只有X、Y、Z為短周期元素,相關(guān)信息如表:
元素 相關(guān)信息
X 基態(tài)原子核外有3個能級,且各能級電子數(shù)目相等
Y 常見化合價只有0、-1、-2
Z 單質(zhì)為黃綠色有毒氣體
M 第4周期d區(qū)元素,基態(tài)原子的核外有6個未成對電子
R 第5周期元素,與X處于同一主族
(1)元素X、Y電負(fù)性的大小順序是　　　　　　　(用元素符號表示)。
(2)XYZ2分子中所有原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu),分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為　　　。
元素Y可形成一種氫化物的空間結(jié)構(gòu)如圖所示,中心原子Y的雜化方式是　　　,該分子為　　　　(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)元素M基態(tài)原子的價電子排布式為　　　　　,MO5中M的化合價為+6,則該分子中含有過氧鍵的數(shù)目為　　　。
(5)元素R與Z可形成化合物RZ2,用價電子對互斥理論推斷該分子的空間結(jié)構(gòu):　　　　　　　,分子中Z—R—Z的鍵角　　　(填“>”“=”或“<”)120°。
答案與分層梯度式解析
本章復(fù)習(xí)提升
易混易錯練
1.B　分子的極性與鍵角有關(guān),溶解性與極性有關(guān),因此分子的性質(zhì)與鍵角有關(guān),B錯誤。
易錯分析　鍵角反映分子的空間構(gòu)型,影響由極性鍵構(gòu)成的分子的極性。
2.C　原子半徑:Si>P>S>Cl,鍵長:Si—H>P—H>S—H>Cl—H,A項正確;原子半徑:OCH4>NH3>H2O,C項錯誤;乙烯分子的碳碳雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵,鍵能:σ鍵>π鍵,D項正確。
3.A　[Cu(NH3)4]SO4、NH3中的N原子均采取sp3雜化,但[Cu(NH3)4]SO4中N原子的孤電子對形成配位鍵,孤電子對與成鍵電子對之間的斥力>成鍵電子對之間的斥力,所以[Cu(NH3)4]SO4中H—N—H的鍵角大于NH3中H—N—H的鍵角,A錯誤;中心原子不同的同種類型分子,中心原子電負(fù)性越大,成鍵電子對距離中心原子越近,成鍵電子對間排斥力越大,鍵角越大,B正確;氣態(tài)SeO3分子的中心原子Se的雜化軌道類型為sp2,空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°,Se的中心原子Se的雜化軌道類型為sp3,空間構(gòu)型為三角錐形,鍵角小于109°28',C正確;雙鍵與單鍵之間的斥力大于單鍵與單鍵之間的斥力,所以COCl2分子中的鍵角大于Cl—C—Cl的鍵角,D正確。
4.C　NH3、PH3、AsH3分子中中心原子都是sp3雜化,均含一對孤電子對,N、P、As的電負(fù)性依次減小,所以鍵角:NH3>PH3>AsH3,故A錯誤;
BF3和SnBr2中中心原子的價電子對數(shù)都為3,孤電子對數(shù)分別為0、1,分子的空間構(gòu)型分別為平面三角形、V形,孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力,所以BF3的鍵角為120°,
SnBr2的鍵角小于120°,故B錯誤;PCl3分子中P的價電子對數(shù)為4,孤電子對數(shù)為1,分子的空間構(gòu)型為三角錐形,分子中三個共價鍵的鍵能、鍵長、鍵角都相等,故C正確;SO2中中心原子S的價電子對數(shù)為2+=3,S含有1對孤電子對,則SO2分子的空間構(gòu)型為V形,鍵角小于120°,故D錯誤。
5.C　由該化合物的結(jié)構(gòu)可知,該化合物含有C、H、N、O、Ni五種元素,故A正確;該化合物中,Ni提供空軌道,N提供孤電子對,從而形成配位鍵,所以該化合物屬于配合物,中心離子的配位數(shù)是4,配位原子是氮原子,故B正確;該配合物中C—H、C—C、N—O、O—H鍵為σ鍵,1個CN鍵中有一個σ鍵,配位鍵也是σ鍵,則1 mol該化合物中含有σ鍵的數(shù)目為34NA,故C不正確;由該化合物的結(jié)構(gòu)可知,該化合物中含有極性鍵、非極性鍵、配位鍵和氫鍵,故D正確。
易錯分析　該化合物中N—O、O—H、C—C、C—H、N→Ni鍵為σ鍵,1個CN鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,其中4個配位鍵和12個—CH3中的σ鍵容易遺漏。
6.答案　(1)[Ti(H2O)5Cl]2+　(2)6
解析　(1)由題意知,該配合物的配體只能為1個Cl-與5個H2O,又Ti為+3價,而Cl為-1價,則該配合物的配離子為[Ti(H2O)5Cl]2+。
(2)與鐵相連的原子有N和O,其中N已形成三個共價鍵,故N與Fe之間為配位鍵,O與Fe相連,只能為配位鍵,故Fe3+的配位數(shù)為6。
思想方法練
1.C　CO2的空間構(gòu)型為直線形,是非極性分子,SO2的空間構(gòu)型為V形,是極性分子,A不符合題意;SO3的空間構(gòu)型為平面三角形,是非極性分子,NF3的空間構(gòu)型為三角錐形,是極性分子,B不符合題意;P4和CH4的空間構(gòu)型均為正四面體形,都是非極性分子,C符合題意;S2Cl2中S原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型為半開書頁形,為極性分子,C2H2中C原子采取sp雜化,空間構(gòu)型為直線形,為非極性分子,D不符合題意。
方法指導(dǎo)　熟記常見微粒的空間構(gòu)型可以快速解答這類題目,如CO2、C2H2是直線形的非極性分子,P4和CH4都是正四面體形的非極性分子,NH3是三角錐形的極性分子。
D　中心原子S形成4個σ鍵,無孤電子對,雜化方式是sp3,A正確;電負(fù)性:F>O,分子的正、負(fù)電荷重心不重合,結(jié)構(gòu)不對稱,SO2F2是極性分子,與中心原子S相連的原子只有兩種,不是手性分子,B正確,D錯誤;雙鍵與雙鍵間的排斥力大于單鍵與單鍵間的排斥力,則鍵角:∠α
>∠β,C正確。
3.C　
選 項 離子 孤電子 對數(shù) 中心原子的 價電子對數(shù) 空間 結(jié)構(gòu) 是否在同 一平面上
A N 1 2+1=3 V形 是
N 0 4 正四面體形 否
B H3O+ 1 3+1=4 三角錐形 否
Cl 1 3+1=4 三角錐形 否
C N 0 3 平面三角形 是
C 0 3 平面三角形 是
D P 0 4 正四面體形 否
S 0 4 正四面體形 否
4.A　中的N原子形成2個σ鍵,有一對孤電子對,是sp2雜化,吡啶中所有原子都共平面,A正確;(CH3)3N的中心原子N的價電子對數(shù)為3+×(5-3×1)=4,為sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)是三角錐形,為極性分子,B錯誤;NF3分子的中心原子N的價電子對數(shù)為4,是sp3雜化,BF3的中心原子B采取sp2雜化,C錯誤;SO3的空間結(jié)構(gòu)是平面三角形,硫原子采取sp2雜化,而三聚分子固體中硫原子是sp3雜化,D錯誤。
5.B　化合物A中氮原子采取sp3雜化而碳原子采取sp2雜化,A項錯誤,B項正確;每個A分子中含有11個σ鍵,則1 mol A分子中所含σ鍵為11 mol,C項錯誤;編號為a的氮原子采取sp3雜化,該氮原子和與其成鍵的另外三個原子不可能共平面,D項錯誤。
6.C　AlCl3分子中正、負(fù)電荷重心重合,為非極性分子,A錯誤;Al2Cl6
的結(jié)構(gòu)為,Al原子形成4個共價鍵,雜化方式為sp3,B錯誤;KAl2Cl7為離子化合物,熔化時克服離子鍵,Al2Cl6為共價化合物,由分子構(gòu)成,熔化時克服分子間作用力,則KAl2Cl7熔點高于Al2Cl6,C正確;1 mol Al2Cl6中含有8 mol Al—Cl單鍵,D錯誤。
CD　由反應(yīng)機理可知,反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂,A正確;反應(yīng)過程中所有N的雜化方式相同,均為sp3雜化,B正確;
[L—Ru—NH2]+轉(zhuǎn)化為M時,N原子的孤電子對轉(zhuǎn)移給Ru 1個電子,Ru的化合價變?yōu)?2價,因此M與[L—Ru—NH2]+中Ru的化合價不同,C錯誤;Ru(Ⅲ)吸引電子的能力比Ru(Ⅱ)強,Ru(Ⅱ)被氧化為Ru(Ⅲ)后,N—H鍵的極性變強,D錯誤。
8.答案　(1)O>N>Ga　直線形　N>N>N　(2)①四面體形　②[Ga(NH3)4Cl2]Cl　(3)BE　sp2、sp3　(4)Ga(CH3)3+NH3 3CH4+GaN
解析　(1)同周期主族元素從左到右,電負(fù)性逐漸增大,O的電負(fù)性大于N,同主族元素從上到下,電負(fù)性逐漸減小,N的電負(fù)性大于Ga,所以電負(fù)性O(shè)>N>Ga;N中N原子的價電子對數(shù)是2,N原子采用sp雜化,空間結(jié)構(gòu)為直線形;N中N的價電子對數(shù)為3,無孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,鍵角為120°,N中N的價電子對數(shù)為3,有1對孤電子對,空間結(jié)構(gòu)為V形,鍵角小于120°,N的空間結(jié)構(gòu)為直線形,鍵角為180°,則鍵角由大到小的順序是N>N>N。(2)①NH3中中心原子N的價電子對數(shù)為3+=4,所以NH3的VSEPR模型名稱為四面體形;②向含1 mol GaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,說明外界含有氯離子;過濾后,充分加熱濾液,使配位鍵斷裂,產(chǎn)生NH3和Cl-,有4 mol氨氣逸出,則x=4,Cl-與Ag+反應(yīng)生成沉淀,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1∶2,所以形成配位鍵的Cl-與沒有形成配位鍵的Cl-的個數(shù)比為2∶1,故GaCl3·xNH3的化學(xué)式為[Ga(NH3)4Cl2]Cl。(3)根據(jù)[B4O5(OH)4]2-的結(jié)構(gòu)可知,該離子中存在的作用力有極性共價鍵和配位鍵,故選B、E;B原子的雜化方式為sp2、sp3。(4)Ga(CH3)3與NH3發(fā)生反應(yīng)得到GaN和另一種氣態(tài)產(chǎn)物,根據(jù)原子守恒可知會生成甲烷,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ga(CH3)3+NH3 3CH4+GaN。
9.答案　(1)O>C　(2)3∶1　(3)sp3　極性　(4)3d54s1　2　(5)V形　<
解析　X的基態(tài)原子核外有3個能級,且各能級電子數(shù)目相等,則其核外電子排布式為1s22s22p2,X為C元素;Y的常見化合價只有0、
-1、-2,則Y為O元素;Z的單質(zhì)為黃綠色有毒氣體,則Z為Cl元素;M為第4周期d區(qū)元素,其基態(tài)原子的核外有6個未成對電子,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,M為Cr元素;R位于第5周期,與X處于同一主族,則R為Sn元素。
(1)同一周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大,所以電負(fù)性:O>C。
(2)XYZ2為COCl2,COCl2分子中所有原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu),每個COCl2分子中含有1個CO鍵和兩個C—Cl鍵,每個碳氧雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵,則COCl2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為(1+2)∶1=3∶1。
(3)Y為O元素,根據(jù)圖示可知該氫化物為H2O2,該分子空間結(jié)構(gòu)不對稱,正、負(fù)電荷重心不重合,屬于極性分子;H2O2中O原子采取sp3雜化。
(4)基態(tài)Cr原子的價電子排布式為3d54s1;CrO5中Cr元素的化合價為+6,設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x,由化合物中元素的正、負(fù)化合價代數(shù)和為0可知,x×(-2)+(5-2x)×(-2)+6=0,解得x=2。
(5)SnCl2分子中Sn原子的價電子對數(shù)為2+=3,且含有一對孤電子對,則Sn原子采取sp2雜化,SnCl2分子的空間結(jié)構(gòu)為V形;由于孤電子對之間的排斥力>孤電子對和成鍵電子對之間的排斥力>成鍵電子對之間的排斥力,所以Cl—Sn—Cl的鍵角<120°。
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