- 无机分子的立体结构
- 共546题
氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。请回答下列问题:
(1) Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为_____ ___。
(2)氮元素可以形成卤化物、氮化物、叠氮化物及配合物等多种化合物。
①NF3、NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是 ,其中NF3中N原子的杂化类型是 ,分子的空间构型是 。
②叠氮酸(HN3)是一种弱酸,可电离出N3-,其电离方程式 。另写出两种与N3-互为等电子体的分子 、 。
③氮元素的氢化物—NH3是一种易液化的气体,其易液化的原因是 ;
(3)配合物[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2+的配位数是 。
(4) (CH3)3NH+和AlCl4—可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂________(填“大”或“小”),可用作________(填代号)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料
正确答案
(12分)(1) 1S22S22P6
(2)①NBr3、NCl3 NF3、 sp3 三角锥
②HN33H++N3- CO2 N2O
③氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化
(3)4
(4)小 b
试题分析:(1)N原子原子序数为7,N3-离子原子核外共有10个电子,且最外层达到稳定结构,根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P6。
(2)①这三个物质均为分子晶体,沸腾时要克服的是分子间作用力(范德华力),在没有氢键的情况下,分子晶体的熔沸点主要受到范德华力大小的影响。而范德华力主要和相对分子质量有关,相对分子质量越大,范德华力也越大,熔沸点就越高,故沸点由高到低的顺序是NBr3、NCl3 、NF3。其中NF3中N原子的杂化类型是sp3。分子的空间构型是三角锥。
②弱酸电离时用可逆反应,电离方程式为HN33H++N3-。N3-共有22个电子,与N3-互为等电子体的分子CO2 N2O。
③氮元素的氢化物—NH3是一种易液化的气体,其易液化的原因是氨分子之间容易形成氢键,使其沸点升高而容易液化。
(3)从化学式中可以得出,含有配位键的个数为4.故答案为:4。
点评:本题考查较为综合,涉及杂化轨道、原子核外电子排布、配位键等问题,题目难度不大,注意基础知识的积累。
(4) 挥发,是汽化的一种,挥发需要克服粒子之间的作用力,由于这是离子液体,由离子构成,存在离子键,挥发克服的是键能比较大的离子键,需要的能量高,所以不容易挥发。不易挥发,毒性小,所以可以作绿色溶剂。
用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
BeCl2 ;SCl2 ;SO32-
正确答案
直线形,V形,三角锥形
略
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。
⑴A、B、C原子的第一电离能由小到大的顺序是__________(用元素符号表示);
Q元素基态原子电子排布式为 。
⑵写出BC2+的电子式 ,1mol BC2+中含有的π键数目为 。
⑶化合物甲由B、D两元素组成,已知甲是一种重要的结构材料,硬度大,耐磨损,晶胞如图1所示甲的晶体中B、D两种元素原子的杂化方式均为 。
⑷法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。如图2的化合物具有CMR效应,则该化合物的化学式为 。
正确答案
(12分)⑴C
⑵ 2NA
⑶sp3
⑷CaTiO3
略
(每空1分 共10分)氮是地球上极为丰富的元素。
(1) Li3N晶体中氮以N3-的存在,基态N3-的电子排布图为 。
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N–N单键的键能为247 kJ·mol-1,计算说明N2中的 键比 键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“小”),可用作 。(填代号)
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料
正确答案
(每空2分,共10分) (1)1s22s22p6(图略); (2)π σ; (3) 小 b
(1)考查核外电子的普遍规律。根据构造原理可知,基态N3-的电子排布图为
(2)由于三键是由1个σ键和2个π 键构成的,所以根据键能可知,π 键键能是(942-247)kJ/mol÷2=347.5kJ/mol,所以π键比σ键稳定。
(3)由于该离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,所以其挥发性一般比有机溶剂小,所以可用作“绿色”溶剂,答案选b。
(8分)下面是有关物质的转化关系图(部分产物已省略),其中A为单质,E在常温下为液体,D是一种气体,C的相对分子质量为78。请回答相关问题:
(1)下列对C的结构、性质推断不正确的是( )
(2)A的原子结构示意图为________,H的电子式为________,E的结构式为________。
(3)C和E反应生成H的离子方程式为________,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
正确答案
(1)A、D (2) Na+[········H]-
(3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ 1 ∶1
由A、B、C均可与E反应生成H而E在常温下是一种液体,猜测E为H2O,A是活泼金属Na,再由Na与O2生成Na2O,Na2O与O2生成Na2O2,Mr(Na2O2)=78而得到验证。
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