- 无机分子的立体结构
- 共546题
(12分)、A、B、C、D为三种不同的配合物,它们的化学式都是CrCl3·6H2O,但颜色不同: A呈亮绿色,13.325g跟足量AgNO3溶液反应,得到了14.35沉淀;B呈暗绿色,能沉淀1/3的氯;而C呈紫色,可沉淀出全部氯元素;D的溶液跟足量AgNO3溶液不反应,将D在一定温度下,加热分解测得质量减少20.26%。
(1)则它们的结构简式分别为:
A ,B ,C , D 。
2)请画出A结构图。
正确答案
(1)A:[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O B:[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
C:[Cr(H2O)6]Cl3 D:[Cr(H2O)3Cl3]3H2O
(2)
略
【化学 ——选修3:物质结构】(15分)
氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。
(1)NF3构型为三角锥形,沸点为-129 ℃;可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。NF3属于________晶体.
(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,它的酸性类似于醋酸,微弱电离出H+和N。
①与N互为等电子体的分子、离子有______、________(各举1例),由此可推知N的空间构型是______形。
②叠氮化物、氰化物能与Fe3+、Cu2+及Co3+等形成络合物,如Co[(N3)(NH3)5]SO4、[Fe(CN)6]4-。写出钴原子在基态时的价电子排布式:__________。如Co[(N3)(NH3)5]SO4、中钴的配位数为________,CN-中C原子的杂化类型是________。
(3)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2:2NaN3(s)===2Na(l)+3N2(g),有关说法正确的是________(选填序号)。
正确答案
(1) 分子 ( 1分 )
(2) ①N2O或CO2 ( 2分 ) OCN-或CNO- ( 2分 ) 直线 ( 2分 )
②3d74s2 ( 2分 ) 6 ( 2分 )sp杂化 ( 2分 )
(3)BC ( 2分)
略
二氯化硫(S2Cl2)是一种琥珀色液体,是合成硫化染料的重要原料。它的熔点-80℃,沸点138℃。常温下,它遇水易反应,产生使品红褪色的气体,且溶液出现浑浊。
(1)写出S2Cl2的电子式_____________________,该分子中Cl—S的键长_______S—S的键长(填“>”,“<”或“=”)。
(2)S2Cl2遇水反应产生气体,该气体分子的空间构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为____ 。
(3)HF、H2S、HCl的稳定性由大到小的顺序为 ,沸点由高到低的顺序
为 。
(4)写出二氯化硫与水反应的化学方程式 。
正确答案
(1) ; < ;(2)V形;sp2;
(3)HF>HCl>H2S ; HF>HCl>H2S ; (4)2S2Cl2+2H2O=SO2 ↑+3S↓+4HCl
试题分析:(1)S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,电子式为;同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以S原子半径大于氯原子半径,故Cl-S的键长<S-S的键长。
(2)S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,。根据价层电子对互斥理论可知,S原子的孤对电子对数==1,价层电子对数=2+1=3,故二氧化硫为V形,S原子形成sp2杂化。
(3)非金属性越强,氢化物的稳定性越强。非金属性F>Cl>S,因此氢化物稳定性是HF>HCl>H2S;氟化氢分子之间存在氢键,沸点最高,氯化氢与硫化氢都形成分子晶体,HCl的相对分子质量大,沸点比硫化氢高,故沸点由高到低的顺序为HF>HCl>H2S。
(4)S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S),由原子守恒可知还生成水,所以根据电子得失守恒可知反应方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为_________。
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为_________、__________、_________,推测盐中阴离子的空间构型为__________,其中心原子杂化方式为__________。
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为____;Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。
(4)CO的结构可表示为CO,元素Y的单质Y2的结构也可表示为Y
Y。右表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
①结合数据说明CO比Y2活泼的原因:_____。
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子,其结构如图所示,请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是_____。
A.Y4为一种新型化合物 B.Y4与Y2互为同素异形体
C.Y4的沸点比P4(白磷)高 D.1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量
正确答案
(1)1s22s22p63s23p4 (1分)
(2)HNO3、NH3·H2O 、NH4NO3 (3分) 平面三角形 (2分) sp2 (1分)
(3)O>S或S<O (1分) N>O 或O<N (1分)
(4)①断裂第一个π键消耗能量:CO 273kJ·mol-1< N2 523.3kJ·mol-1,CO中第一个π键更容易断裂,故CO比N2活泼 (3分) ② B、D (3分)
试题分析:原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,原子序数Y<Z<W,则三者的相对位置为,令Y的原子序数为a,则Z的原子序数为a+1,W的原子序数为a+9,所以a+a+1+a+9=32-1,解得a=7,故X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素,W为硫元素。
(1)W为S元素,S原子的电子排布式为: 1s22s22p63s23p4 。
(2)H、N、O三种元素组成的三种常见物质,分别属于酸、碱、盐,为HNO3、NH3·H2O 、NH4NO3;NO3‾中N原子作为中心原子提供5个电子,当第VIA族的元素O作为周围原子时,不提供电子,NO3‾有一个负电荷,多1个电子,所以价电子一共6个,即3对。所以没有孤对电子,空间构型为平面三角形,中心原子杂化方式为sp2。
(3)O、S元素位于同主族,电负性O>S;第一电离能N>O。
(4)①CO断裂第一个π键消耗能量为1071.9kJ•mol‾1-798.9kJ•mol‾1=273kJ·mol-1, N2断裂第一个π键消耗能量为941.7 kJ•mol‾1-418.4kJ•mol‾1=523.3kJ·mol-1,CO中第一个π键更容易断裂,故CO比N2活泼。
②A、N4为单质,错误;B、N4与N2是N元素组成的结构和性质不同的单质,互为同素异形体,正确;C、N4与P4为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,所以沸点N4 4,错误;D、1 mol N4气体转变为N2放出的热量为:2mol×941.7kJ•mol‾1-6mol×154.8kJ•mol‾1=954.6kJ。
水是生命之源,也是一种常用的试剂。请回答下列问题:
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为___ _______;
(2)H2O分子中氧原子采取的是 杂化。
(3)水分子容易得到一个H+形成水合氢离子(H3O+)。对上述过程的下列描述不合理的是 。
(4)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式: 。
正确答案
(每空2分,共8分)(1)1s22s22p4(2)sp3 (3)A (4)Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+
试题分析:(1)根据构造原理可知,水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为1s22s22p4。
(2)H2O分子中中心氧原子含有2对孤对电子对数,空间构型是C形结构,因此氧原子采取的是sp3杂化。
(3)水分子中氧原子含有孤对电子能和氢离子形成配位键,但氧原子的杂化类型并没有发生改变,仍然是sp3杂化,A不正确,其余选项都是正确的,答案选A。
(4)铜离子能和水形成配位键,反应但离子方程式是Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。
点评:该题是基础性试题的考查,试题注重基础和能力的双向考查,主要是检验学生对教材基础知识生物了解掌握程度,以及灵活运用这些基础知识解决实际问题的能力。
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