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题型:简答题
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简答题 · 12 分

元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。

(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。

①在1个晶胞中,X离子的数目为      。

②该化合物的化学式为          。

(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是        。

(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是               。

(4)Y 与Z 可形成YZ2-

①YZ2-的空间构型为           (用文字描述)。

②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式:          。

(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为    。

正确答案

见解析。

解析

(1)①4  ②ZnS

(2)sp3

(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键

(4)① 正四面体   ②CCl4 或SiCl4

(5)16 mol 或16伊6. 02×1023

知识点

元素周期律的应用判断简单分子或离子的构型原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。

回答下列问题:

(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1mol Y2X2含有σ键的数目为________。

(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是________。

(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是________。

(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是________,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为________。

正确答案

(1)sp杂化;3mol或3×6.2×10 个

(2)NH3分子存在氢键

(3)N2O

(4)CuCl;CuCl+2HCl=H2CuCl(或CuCl+2HCl=H2[CuCl3])

解析

略。

知识点

原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 20 分

(一)下列描述中正确的是

A.CS2为V形的极性分子

B.Cl0— 3 的空间构型为平面三角形

C.SF6中有6对完全相同的成键电子对

D.SiF4和SO2— 3 的中心原子均为sp3杂化

(二)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:

(1)Ni原子的核外电子排布式为______________________________;

(2)Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”);

(3)Ni0晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________;

(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_______________;

(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。

①该结构中,碳碳之间的共价键类型是键,碳氮之间的共价键类型是______________,氮镍之间形成的化学键是_______________;

②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在_______________;

③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_______________。

正确答案

(一)CD

(二)(1)1s22s22p63s23p63d 84s2

(2)>

(3)6、6

(4)LaNi5

(5)①一个键、一个∏键;配位键

②氢键

③sp2、sp3

解析

(一)依据价层电子对互斥理论可知CS2为直线形的非极性分子,A错误;由价层电子对互斥理论可知Cl0— 3中中心原子的孤电子对数是1/2×(8-3×2)=1,所以Cl0— 3是三角锥形,B错误;硫原子最外层有6个电子,和氟原子之间有6对完全相同的成键电子对,C正确;SiF4和SO2— 3 的空间构型分别为正四面体和三角锥形,但中心原子均采用的是sp3杂化,D正确。

(二)(1)镍属于28号元素,根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式,Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d 84s2

(2)Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,属于熔点是NiO>FeO。

(3)因为Ni0、Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同,而氯化钠中阴阳离子的配位数均为6,所以Ni0晶胞中Ni和O的配位数也均为6。

(4)晶胞中镧原子数=8×1/8=1;镍原子数=1+8×1/2=5,所以化学式为LaNi5

(5)①双键是由一个键和一个∏键构成;镍原子有空轨道,氮原子有孤电子对,因此二者形成配位键。②氧原子与氢原子之间可以形成氢键。③在该结构中碳原子既有单键又有双键,因此杂化类型是sp2和sp3杂化。

知识点

原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 11 分

X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G,其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。

请回答下列问题:

(1)M固体的晶体类型是                 。

(2)Y基态原子的核外电子排布式是    ;G分子中X原子的杂化轨道的类型是     。

(3)L的悬浊液加入Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是                            。

(4)R的一种含氧酸根RO42-具有强氧化性,在其钠盐中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是                                              。

正确答案

见解析。

解析

(1)M的晶体类型,M为NH4Cl,属离子晶体;

(2)Y基态原子的电子排布:1s2 2s2 2p6 3s2 3p4,G分子中X原子的杂化轨道类型为sp3杂化;

(3)AgCl悬浊液中加入Ag2S,Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2S),则溶液中的AgCl转化为Ag2S,由白色沉淀变为黑色沉淀;

(4)R的含氧酸跟RO42-为FeO42-,向其钠盐溶液中加入硫酸,溶液变黄,说明生成Fe3+,并有无色气体生成,反应中Fe的化合价降低,只能是O元素的化合价升高,则无色气体比为O2,反应的离子方程式为:4FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O



①气体G可溶于水且水溶液呈碱性,知气体G为NH3,气体G由X的单质与H2化合得到,则X为N元素。

②Y的单质为黄色晶体,知Y为S元素。

③R的3d轨道电子数为为4s轨道的三倍,则R为第四周期元素,4s轨道电子数为2,3d轨道为6,R原子的电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2,则R为Fe元素。

④Z的原子序数大于Y,且能与Na化合,则X为Cl元素。

⑤则Q为Na2S,J为NaCl,I为AgCl,M为NH4Cl

知识点

原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

氧是地壳中含量最多的元素。

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_______个。

(2)H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______。的沸点比高,原因是_______。

(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+原子采用_______杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为_______。

(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为a g·cm-3, NA表示阿伏伽德罗常数,则CaO晶胞体积为_______cm3

正确答案

(1)  2

(2)O—H键、氢键、范德华力;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大。

(3)sp3;H2O中O原子有两对孤对电子,H3O+中O原子只有一对故对电子,排斥力较小

(4)

解析

(1)氧元素的基态核外电子排布式为:1s22s22p4,4个电子在三个轨道中排布,故未成对的电子个数是两个。

(2)化学键是强烈的相互作用;氢键的作用力比化学键弱,但比范德华力的作用力要强。可形成分子间的氢键,而形成的是分子内的氢键,故前者比后者的沸点要高。

(3) H3O+的空间构型为三角锥型,故O原子的杂化方式为sp3;H3O+中O原子只有一对故对电子,排斥力较小,使得键角变大。

(4)根据NaCl的晶胞可知,一个晶胞含有4个CaO,设晶胞的体积为V,则:×NA×a=56,则V=

知识点

晶胞的计算原子轨道杂化方式及杂化类型判断不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
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