- 原子轨道杂化方式及杂化类型判断
- 共55题
11. M是原子序数<30的一种金属,常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门,M原子的最外层有空轨道,且有两个能级处于电子半充满状态。
(1)M原子的外围电子排布式为_____________________,在周期表中属于 区元素。
(2)M的堆积方式属于钾型,其晶胞示意图为______(填序号)。
(3)MCl3·6H2O有三种不同颜色的异构体:
A.[M(H2O)6]Cl3,
B.[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。
为测定蒸发MCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体,取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液,滴加足量AgNO3溶液,得到沉淀2.870 g。该异构体为__________ (填A或B或C)。
(4)MO2Cl2常温下为暗红色液体,熔点-96.5℃,沸点117℃,能与丙酮(CH3COCH3).CCl4.CS2等互溶。
①固态MO2Cl2属于_________晶体;
②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为_______杂化和_______杂化。
(5)+3价M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中,配体是______,与C2O互为等电子体的分子是(填化学式)_______。
正确答案
(1)
(2)B
(3)B
(4)①分子 ②
(5) 、
解析
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知识点
选考题:从给出的3道化学题中任选一题作答。
36.【化学——化学与技术】略
37.在人类文明的历程中,改变世界的事物很多,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等多种“分子”改变过人类的世界。
(1)铁原子在基态时,价电子(外围电子)排布式为_________。
(2)硝酸钾中的空间构型为_________,写出与
互为等电子体的一种非极性分子化学式_______________________________。
(3)6-氨基青霉烷酸的结构如图所示,
其中采用杂化的原子有____________。
(4)下列说法正确的有________(填字母序号)。
a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高
b.钨的配合物离子能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价
c.聚乙烯分子中有5n个σ键
d.由下表中数据可确定在反应中,每生成60 g
放出的能量为(2c-a-b) kJ
(5)与
分子结构十分相似,但
分子的极性很强,而
分子的极性却很小。试从原子的电负性和中心原子上的孤电子对角度解释原因:________________________。
(6)铜元素与氢元素形成的一种红色离子化合物,其晶体结构如图所示。
则该晶体的化学式为______________,密度为______(列式即可,阿佛加特罗定律常数的值用
表示)
38.【化学——选修5:有机化学基础】
I .有机物A(肉桂酸甲酯)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精,它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基.它的核磁共振氢谱图上有6个峰,峰面积之比为1:2:2:1:1:3.它的红外光谱如图:
则有机物A的结构简式是 .
II.双酚A型环氧树脂是由双酚A、环氧氯丙烷在碱性条件下缩合而成的高分子化合物.具有良好的物理化学性能,被广泛应用于涂料、胶粘剂等领域.根据该树脂的合成路线图示,回答以下问题:
(1)写出上图中②、⑥两步的反应方程式:
② ;
⑥ .
(2)乙酸丙烯酯有多种同分异构体,其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱上只有两种峰,强度比为3:1的同分异构体的结构简式为__________;其中可以和NaHCO3溶液反应又能使溴水反应而褪色的有__________种(不考虑立体异构).
(3)双酚A的另一重要用途是和光气()合成Lexan聚碳酸酯(一种高强材料,可用于制作防弹窗户).写出此合成反应的化学方程式:_______________________________.
36.【化学——化学与技术】略37.在人类文明的历程中,改变世界的事物很多,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等多种“分子”改变过人类的世界。(1)铁原子在基态时,价电子(外围电子)排布式为_________。(2)硝酸钾中NO的空间构型为 ,写出与NO互为等电子体的一种非极性分子化学式__ __。(3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示,其中采用sp3杂化的原子有____________。(4)下列说法正确的有________(填字母序号)。a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高b.钨的配合物离子-能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价c.聚乙烯分子中有5n个σ键d.由下表中数据可确定在反应Si(s)+O2(g)===SiO2(s)中,每生成60 g SiO2放出的能量为(2c-a-b) kJ
(5)OF2与H2O分子结构十分相似,但H2O分子的极性很强,而OF2分子的极性却很小。试从原子的电负性和中心原子上的孤电子对角度解释原因: (6)铜元素与氢元素形成的一种红色离子化合物,其晶体结构如图所示。
则该晶体的化学式为 ,密度为 g.cm-3(列式即可,阿佛加特罗定律常数的值用NA表示)38.【化学一选修5:有机化学基础】Ⅰ、有机物A(肉桂酸甲酯)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精,它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基.它的核磁共振氢谱图上有6个峰,峰面积之比为1:2:2:1:1:3.它的红外光谱如图:
则有机物A的结构简式是 .Ⅱ、双酚A型环氧树脂是由双酚A、环氧氯丙烷在碱性条件下缩合而成的高分子化合物.具有良好的物理化学性能,被广泛应用于涂料、胶粘剂等领域.根据该树脂的合成路线图示,回答以下问题:
(1)写出上图中②、⑥两步的反应方程式② ⑥ .(2)乙酸丙烯酯有多种同分异构体,其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱上只有两种峰,强度比为3:1的同分异构体的结构简式为 ;其中可以和NaHCO3溶液反应又能使溴水反应而褪色的有 种(不考虑立体异构).(3)双酚A的另一重要用途是和光气(
)合成Lexan聚碳酸酯(一种高强材料,可用于制作防弹窗户).写出此合成反应的化学方程式:
37.【化学——物质结构与性质】(1)3d64s2 (1分) (2)平面正三角形(2分) BF3(SO3、BBr3等)(2分) (3)C、N、O、S(2分) (4)a(2分)
①从电负性上看,氧与氢的电负性大于氧与氟的电负性差值;② OF2中氧原子上有两对孤电子对,抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性。(2分)
(6)CuH (2分) (6 X 65)/(a.3b2.sin60°.NA X 10-30)(2分)38. 【化学一选修5:有机化学基础】Ⅰ、 (3分)Ⅱ、除2个空3分,共它均2分
(1)② ;
⑥
(2) OHCC(CH3)2CHO 8(3分)
(3)(3分)
正确答案
正确答案
21.【选做题】
本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
(1)固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶,是生化反应中的重要催化剂。
①固氮酶不仅能将N2催化还原成NH3,还能将乙炔催化还原成乙烯,下列说法正确的有 。
a. 温度越高,固氮酶的催化性能越好,反应速率越快
b. C2H2、C2H4分子中σ键之比为1:2
c. 碳负离子CH3-呈三角锥形
d.NH3沸点比N2高,主要是因为前者是极性分子
e.NH3的稳定性大于CH4
②钒可合成固氮酶。V2+基态时核外电子排布式为 。
(2)对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)是一种多功能材料,具有良好的光学性能。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是 ;对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中,破坏的微粒间作用力是 。
②科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是 ,其中心原子N的杂化方式是 。
B.[实验化学]
4,7-二甲基香豆素(熔点:132.6℃)是一种重要的香料,广泛分布于植物界中,由间甲苯酚为原料的合成反应如下:
实验装置图如下:
主要实验步骤:
步骤1.向三口烧瓶中加入60mL浓硫酸,并冷却至0℃以下,搅拌下滴入间甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL(0.21mol)的混合物。
步骤2.保持在10℃下,搅拌12h,反应完全后,将其倒入冰水混合物中,然后抽滤、水洗得粗品
步骤3.粗品用乙醇溶解并重结晶,得白色针状晶体并烘干,称得产品质量为33.0g。
(1)图中仪品名称:a___________,b___________。
(2)浓H2SO4需要冷却至0℃以下的原因是____________________。
(3)反应需要搅拌12h,其原因是____________________。
(4)确定最终产品是4,7-二甲基香豆素的实验或方法是____________________。
(5)本次实验产率为______。
正确答案
A(1)
①be
②1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
(2)
① O>N>C>H;氢键
②; sp3
B
(1)恒压滴液漏斗;吸滤瓶。
(2)防止浓硫酸将有机物氧化和炭化
(3)使反应物充分接触反应,提高反应产率
(4)测量熔点或测定其红外(紫外)光谱(及核磁共振氢谱)等
(5)89.0%
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
第29、30题为物理题,第31、32题为化学题,考生从两道物理、化学题中任选一题作答。
31.[化学——物质结构与性质]
碳的多样性体现了物质世界的多样性。
(1)2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔:人类已知的最薄材料——石墨烯。
下列说法中,正确的是( )(填标号)。
A.固态时,碳的各种单质的晶体类型相同 B.石墨烯含有非极性键
C.从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D.石墨烯具有导电性
(2)碳纳米管的结构类似于石墨晶体或石墨烯,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,12g碳纳米管含σ键数为( ) 。
(3)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜等或合金,含碳源可以是乙炔、苯、乙醇等中的一种或任意组合。
①乙醇和二甲醚(H3C—O—CH3)是同分异构体,但乙醇的沸点比二甲醚高,主要原因是( ) 。
②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( )。
(4)CO与N2相似,分子中都存在一个共价叁键,其中含 个π键。上表为CO和N2的有关信息。根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是 ( ) 。
32.【化学一选有机化学基础】化合物Ⅴ是中药黄芩中的主要活性成分之一,具有抗氧化和抗肿瘤作用。化合物Ⅴ也可通过下图所示方法合成:
(1)反应①属于( )(填反应类型)。
(2)化合物Ⅰ的分子式为( ),Ⅴ中含有的含氧官能团的名称为( )。
(3)合成化合物Ⅱ的方法为:( )
合成肉桂酸的反应式中,反应物的物质的量之比为1︰1,生成物A呈酸性,写出A的一种同分异构体的结构简式( )。
(4)化合物Ⅰ和Ⅱ反应还可以得到一种酯,写出该反应的化学方程式( )。
(5)下列关于化合物Ⅴ的说法正确的是( )(双选,填字母)。
A.分子中有三个苯环 B.能发生水解反应
C.使酸性KMnO4溶液褪色 D.与FeCl3发生显色反应
(6)写出肉桂酸的一种同分异构体,满足①分子中含有苯环,②羧基与苯环直接相连( )。
31.[化学——物质结构与性质]
碳的多样性体现了物质世界的多样性。
(1)2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔:人类已知的最薄材料——石墨烯。
下列说法中,正确的是 (填标号)。
正确答案
氮族元素化合物在医药、纳米材料制备中应用广泛。
40.P元素的基态电子电子排布式为
41.白磷的分子式为P4,其结构如下图所示,科学家目前合成了 N4分子, N 原子的杂化轨道类型是 ,N—N—N 键的键角为 ;
42.N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
44.立方氮化硼晶体的结构如下图所示:N与As是同族元素,B与Ga是同族元素,立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是 ;立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm,则其密度为 g·cm-3 (用含a的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
正确答案
1s22s22p63s23p3 或Ne3s23p3
解析
P原子核外有15个电子,根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3
故答案为:1s22s22p63s23p3
考查方向
解题思路
P原子核外有15个电子,根据构造原理书写基态P原子核外电子排布式
易错点
书写电子排布式的方法不掌握
正确答案
sp3 60°
解析
N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一对孤对电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3;该分子结构和白琳分子结构相同,为正四面体结构,键角为60度。
考查方向
解题思路
N4分子中每个N原子价层电子对个数是4且含有一对孤对电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式;该分子结构和白琳分子结构相同,为正四面体结构
易错点
杂化类型不会判断
正确答案
N>P>As
HNO3 NO3— V形
解析
同主族元素,元素第一电离能随着原子序数增大而减小,故第一电离能N>P>As
故答案为:N>P>As
[来源:学.科.网Z.X43.HNO3、HNO2是氮元素形成的含氧酸,酸性较强的是 ,酸根中没有孤对电子的是 ,NO2—空间构型是 。
同一非金属元素形成的含氧酸中,非羟基O原子个数越多该酸酸性越强,硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸,所以硝酸酸性较强,硝酸根离子中孤店子对个数=,亚硝酸根离子中孤电子对个数=
,亚硝酸根离子价层电子对个数=2+1=3,NO2-价电子构型是平面三角形
故答案为HNO3 NO3— V形
考查方向
解题思路
同主族元素,元素第一电离能随着原子序数增大而减小;
同一非金属元素形成的含氧酸中,非羟基O原子个数越多该酸酸性越强,硝酸分子中非羟基氧原子个数大于亚硝酸,所以硝酸酸性较强,硝酸根离子中孤店子对个数=,亚硝酸根离子中孤电子对个数=
,亚硝酸根离子价层电子对个数=2+1=3
易错点
第一电离能变化规律未掌握
不会通过计算发法推断出空间构型
正确答案
氮化硼(或BN) 5.8×1032/NA·a3
解析
立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,均属于原子晶体,原子半径小,共价键越强,晶体熔点越高,故氮化硼熔点更高;晶胞中 As、Ga原子数目均为4,晶胞质量为,晶胞密度为
故答案为:5.8×1032/NA·a3
考查方向
解题思路
立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,均属于原子晶体,原子半径小,共价键越强,晶体熔点越高,根据均摊法计算晶胞中As、Ga原子数目,表示出晶胞质量,根据密度共识进行计算
易错点
不会利用密度公式进行晶胞的基本计算
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