- 杂化轨道理论(中心原子杂化方式)
- 共556题
请完成下列各题:
(1)氢负离子H-基态的电子排布式是___________。
(2)下列变化:H-(g)=H(g)+e-吸收的能量为73 kJ/mol,H(g)=H+(g)+e-吸收的能量为1311 kJ/mol,则氢负离子H-的第一电离能为____________。
(3)氢原子能与许多元素化合形成化合物。下图中“●”代表原子序数在1到10之间的原子实(原子实是原子除去价电子后剩余的部分),小黑点“”代表未成键价电子,短线代表一个化学键。
如H2O表示为:
①写出A、B两种分子的立体结构及其中心原子的杂化方式____________,___________。
②C、D与A具有相似的分子结构,且A、C、D三种分子的中心原子属于同族非金属,试推测由A、C、D构成的三种纯净物中沸点最高的是______(填“A”、“C”或“D”),原因是__________________。
正确答案
(1)1s2
(2)73kJ·mol-1
(3)①sp3;sp2;②A;A的沸点最高,A中存在氢键,C、D中不存在氢键
(1)金属钛(22Ti)将是继铜、铁、铝之后被人类广泛使用的第四种金属,请写出钛的基态原子的电子排布式:____ 。
(2)二氧化钛可作光催化剂,能将居室污染物甲醛、苯、二甲苯等有害物质转化为二氧化碳和水,达到无害化。下列有关甲醛、苯、二甲苯、二氧化碳及水的说法正确的是__。
A.苯与B3N3H6互为等电子体,分子中所有原子共平面,且都有三种二氯代物
B.二氧化碳、甲醛、氯仿( CHCl3)中的碳原子分别采取sp.sp2和sp3杂化
C.对二甲苯是非极性分子,邻二甲苯和间二甲苯都是极性分子
D.氨比甲醛易溶于水,是因为甲醛与水分子间不能形成氢键
(3)日常生活中广泛使用的不锈钢就是含铬的合金,铬原子中未成对电子数为___。
(4)①短周期的某主族元素M的逐级电离能情况如下图A所示,则M元素在形成化合物时,表现的主要化合价为___ 价。
②第三周期八种元素的单质熔点高低的情况如下图B所示,其中序号“8”代表___(填元素符号),其中电负性最大的是____(填图B中的序号)。
(5)科学家把C60和K掺杂在一起制备了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为___。
(6)在配合物Fe(SCN)2+中,提供空轨道接受孤对电子的微粒是___。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d24s2 (2) BC
(3)6
(4)①+2;②Si;2
(5)3:1
(6) Fe3+
四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知他们的核电荷数依次增强,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中电子数与最外层电子数之比为5:1.
(1)Y与Z可分别与X形层只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是______、______;杂化轨道分别是______、______;a分子的立体结构是______.
(2)在X和Y的氧化物中,属于非极性分子的是(填分子式)______;其结构式为______,属于含有非极性键的极性分子的是(填分子式)______.
(3)Y与Z比较,电负性较大的是______.
(4)W的元素符号是______,其+2价离子的核外电子排布式是______.
正确答案
Y原子的L层p轨道中有2个电子,所以其核外电子排布式为1s22s22p2,为6号元素碳;Z与Y原子的价电子数相同:最外层为四个电子且均位于元素周期表的前四周期,为14号元素硅;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1,所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,为30号锌元素;电荷数之和为,X为51-30-6-14=1,1号元素氢.
(1)C与Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物CH4、SiH4,甲烷、硅烷分子中都分别含有4个σ键不含孤电子对,所以都是采取sp3杂化,甲烷分子是正四面体构型,
故答案为:CH4,SiH4,sp3,sp3,正四面体;
(2)C、Si形成的氧化物中,属于非极性分子的是CO2,其结构式为O=C=O,属于含有非极性键的极性分子的是H2O2,故答案为:CO2,O=C=O,H2O2;
(3)碳和硅是同一主族元素,同一主族元素中元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以电负性较大的是Y,故答案为Y;
(4)通过以上分析知,W是Zn元素,锌原子失去最外层2个电子变成+2价阳离子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,故答案为:1s22s22p63s23p63d10.
四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为
51;Y 原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:1。
(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_______、_______;杂化轨道分别是____、____ ;a分子的立体结构是_______。
(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体。
(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)_______。
(4)Y与Z比较,电负性较大的________,W的+2价离子的核外电子排布式是_______。
正确答案
(1)CH4;SiH4;sp3;sp3;正四面体
(2)分子;原子
(3)CO2(4)C;1s22s22p63s23p63d10
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题
(1)请写出G的淡黄色化合物与二氧化碳反应的方程式________________________。
(2)D的气态氢化物的VSEPR模型为__________,其中心原子的杂化类型为__________________。
(3)G、H和I的第一电离能数值由大到小的顺序为:______________________(用元素符号作答)。
(4)由A、C、D形成的ACD分子中,含有__________个σ键,__________个π键。
(5)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。
请回答下列问题
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的元素还有_______________(填元素符号),其中一种金属的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为_______________。
②MO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
③在C2H4、CH3Cl、CH2O、CS2、CCl4五种有机化合物中,碳原子采取sp2杂化的分子有___________________________(填分子式)。
正确答案
(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2)四面体;sp3(3)Mg>Al>Na
(4)2;2
(5)①K、Cu;4;②非极性;③ C2H4、CH2O
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