- 杂化轨道理论(中心原子杂化方式)
- 共556题
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式__________ 从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为_______________
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为______________,微粒间存在的作用力是____________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为_______(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是__________________。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π 键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π键。_____________________________________
正确答案
(1)1s22s22p63s23p2;O>C>Si
(2)sp3;共价键
(3)Mg;Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大
(4)C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的π键,Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题:
(1)W元素原子的L层电子排布式为_______ ,W3分子的空间构型为________;
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为____________________;
(3)化合物M的化学式为__________ ,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。 M熔点较高的原因是__________。将一定量的化合物zx负载在M上可制得 ZX/M催化剂,用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有____________ ,O-C-O的键角约为______________;
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X:Y:Z=_________ ;
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为______色。许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是________。
正确答案
(1)2s22p4;V形
(2)2F2+2H2O=4HF+O2(3)MgO;品格能大;sp3和sp2;120。(4)3:1:1
(5)紫;激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的
(三选一)【选修3:物质结构与性质】
有X、Y、Z三种元素,原子序数依次增大,它们的原子序数之和为43。其中,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍。X、Y元素的单质都是构成空气的主要成分。
(1)基态Z原子的价层电子排布式为________;XY3-离子的空间构型为________。
(2)ZO(氧化物)、FeO晶体结构类型均与NaCl的相同,Z2+和Fe2+离子半径分别为69pm和78pm,则熔点ZO______FeO(填“” );ZO晶体中Z2+的配位数为___________。
(3)化合物A常用于检验Z2+:在稀氨水介质中,A与Z2+ 反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示:
①0.5mol化合物A 中含σ键数为_______;鲜红色沉淀中X与Z2+离子间形成的是配位键,在图上标出配位键的电子给予的方向。
②该结构中,Y原子与氢原子除了形成共价键外,还存在_______作用;该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_____。
正确答案
(1)3d84s2;平面三角形
(2) >;6
(3)①7×6.02×1023 ;
②氢键;sp2、sp3
【三选一—物质结构与性质】
水是我们非常熟悉的物质,自然界的一切生命活动都离不开水。
(1)水分子中氧原子的杂化轨道类型为___________。H2O与H+以配位键结合成H3O+的立体结构为_____________。
(2)下列元素的电负性数据:H:2.1,O:3.5,F:4.0。 OF2与水的立体结构相似,但水分子的极性比OF2强得多,其原因有: ①OF2中氧原子上有两对弧对电子,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性; ②从电负性上看,原因是_______________。
(3)污水中常含有Cr3+、Ag+、Hg2+等,需要加以处理。写出Cr3+的电子排布式:_____________。
(4)水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体,冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样较多的化合物。其中冰一VII的晶体结构为一个如图所示的立方晶胞,每个水分子可与周围________个水分子以氢键结合,晶体中,1mol水可形成_____________mol氢键。
正确答案
(1)SP3; 三角锥形
(2)②氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差。
(3)1s22s22p63s23p63d3(4)4 ; 2
四种常见元素:A、B、C、D为周期表前四周期元素,原子序数依次递增,它们的性质或结构信息如下表。试根据信息回答有关问题。
(1)写出D原子的外围电子排布式________,A、B、C、D四种元素的第一电离能最小的是_______(用元素符号表示)。
(2)B元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点______(填“高”或“低”)。
(3) 元素F与A相邻且同主族,它们与氧元素的成键情况如下
在A和O之间通过双键形成AO2分子,而F和O则不能和A那样形成有限分子,原因是___________________________。
(4)往D元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量B元素的氢化物水溶液,可生成的配合物,该配合物中不含有的化学键是____________(填序号)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键 e.金属键
(5)下列分子结构图中的“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“
”表示氢原子,小黑点“
”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。
则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键的是________(填序号);在②的分子中有______个σ键和_______个π键。
(6)已知一种分子B4分子结构如图所示,断裂1molB-B吸收aKJ的热量,生成1molB≡B放出bKJ热量。试计算反应:B4(g)==2B2(g) △H=_______kJ/mol。
正确答案
(1)3d104s1;Cu
(2)高
(3)C=O的键能比C-O的键能的两倍要大,Si=O的键能比Si-O的键能的两倍要小,所以Si和O成单键更稳定,而C和O以双键形成稳定分子
(4)ce
(5)①③;3;2
(6)-(2b-6a)
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