- 无机分子的立体结构
- 共546题
I.根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可以判断分子或离子的空间构型。
请回答下列问题:
①解释CO2为直线型分子的原因 ;
② PbCl2分子的立体构型为 ,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性” ),其中Pb原子的杂化轨道类型为 。
II.铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏伽德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm。又知铜的密度为9.00g/cm3,则铜晶胞的体积是
cm3,晶胞的质量是 克,阿伏伽德罗常数为
(列式计算,已知Ar(Cu)=63.6)。
正确答案
I. (1) ①CO2属n+m=2,SP杂化,故为直线形 (每空2分)
②折线形(或V形) 极性分子 SP2 (每空1分)
II.(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)4.70×10-23 4.23×10-22
I. (1)CO2中中心原子碳原子的孤对电子对数是(4-2×2)÷2=0,即碳原子是sp杂化,所以是直线型结构。
②PbCl2中中心原子Pb原子的孤对电子对数是(4-1×2)÷2=1,即Pb原子是sp2杂化,所以是V型结构。
II.(1)根据构造原理可知,基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 。
(2)边长是361pm,所以体积是。根据密度可知晶胞的质量是
。由于铜晶胞中含有的铜原子数是8×1/8+6×1/2=4,所以有
,因此
。
[选修—物质结构与性质](5分)
羰基铁[Fe(CO)5]会使合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂中素。请回答下列问题:
(1)Fe(CO)5中铁的化合价为0,写出铁原子的基态电子排布式 。
(2)CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,CO分子中C原子的杂化类型为 杂化。与CO分子互为等电子体的分子和离子各写出1种,分别为 和 (填化学式),CO分子的结构式可表示为 。
(3)Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为—20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。据此可以判断Fe(CO)5晶体为 。
(4)科学家通过X射线探明,FeO、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(如23所示)①比较晶体熔点的高低MgO CaO(填“高于”或“低于”)
②若在FeO晶体中阴阳离子间最近距离为a cm,晶体密度为dg/cm3。则阿伏伽德罗常数NA表达式为 mol-1。
正确答案
(1)3d64s2 (2分 )(2)sp (2分) N2 (1分) CN- (1分)(其它合理答案均给分) (2分) (3)分子晶体 (2分)(4)MgO 高于CaO(2分) NA =36/(da3 ) (3分)
略
目前世界各国都在抗击甲型H1N1流感,达菲(Tamiflu)被世界卫生组织推荐作为治疗和预防甲型H1N1流感的有效药物之一,它是以我国特有中药材八角的提取物—莽草酸(shikimicacid)为原料经过十多步反应合成的。已知莽草酸和达菲的结构简式如下:
请完成下列问题:
(1)写出莽草酸的分子式___________。
(2)写出莽草酸分子中官能团的名称___________________________
(3)达菲可能发生的反应类型有_________________
(4)1 mol莽草酸最多能与_______ mol金属钠反应,最多可与______ mol碳酸氢钠反应。
(5)请写出莽草酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的化学方程式
(有机物用结构简式表示):_________________________________________________
(6)莽草酸通过消去反应可以得到B(B的结构简式为:),B在浓硫酸加热作用下可得到缩聚物C,C的结构简式是______________;水杨酸是一种与B具有相同官能团的同分异构体,且苯环上的取代基相邻,请写出水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林(乙酰水杨酸)的化学方程式(有机物用结构简式表示):______________________________________;B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有三种,写出其中一种同分异构体的结构简式 _________________________。
正确答案
(I)C7H10O5 。 (2)羧基、羟基、碳碳双键。(3)A、B、C 。(4)4 1
(5)
(6)
( (邻、间、对三种写出任意一种即可)
由已知的莽草酸的结构简式可知其分子式为C7H10O5。莽草酸共有羧基、羟基、碳碳双键三种官能团。达菲分子中的碳碳双键可发生氧化反应和加成反应,酯基和肽键可以发生水解反应。莽草酸中3个羟基和1个羧基均能与金属钠反应,所以1 mol莽草酸最多消耗4 mol金属钠。因为醇羟基不与碳酸氢钠溶液反应,只有羧基与碳酸氢钠溶液反应,所以1 mol莽草酸最多与1 mol碳酸氢钠反应。莽草酸中的羧基与乙醇中的羟基发生酯化反应,很容易写出其反应的化学方程式。B发生缩聚反应生成高分子。水杨酸是与B具有相同官能团的B的同分异构体,且两个官能团为邻位,即为。B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有三种,
。
1919年,langmuir提出等电子原理:原子数相同、最外层电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:________和________;________和________。
(2)此后,等电子原理又有发展。例如:由短周期元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体的分子有:__________、__________。
正确答案
(1)N2O CO2 N2 CO (2)SO2 O3
(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中,即C、N、O、F组成的共价分子,N2与CO均为10个价电子,N2O与CO2均为16个价电子,符合题意。
(2)依据等电子原理的发展,只要原子数相同,各原子最外层电子数之和也相同,即可互称为等电子体。NO2-是三原子组成的离子,最外层电子数(即价电子)之和为5+6×2+1=18,SO2、O3也是三原子,价电子总数分别也为6+6×2=18、6×3=18。
(11分)
2-1 画出2,4-戊二酮的钠盐与Mn3+形成的电中性配合物的结构式(配体用表示)。
2-2 已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子,配合物中Mn的未成对电子数为 。
2-3 回答:该化合物有无手性?为什么?
2-4 画出2,4戊二酮负离子的结构简式(必须明确其共轭部分),写出其中离域π键的表示符号。
2-5 橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(Ⅲ),是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成的。机理研究发现,反应过程中首先得到Co(NH3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键的双核离子B4+,接着发生桥键断裂,同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的新配体上,得到2个C2+离子,最后C2+离子在活性炭表面上发生配体取代反应,并与氯离子结合形成固体配合物A。写出合成配合物A的总反应方程式;画出B4+和C2+离子的结构式。
总反应方程式:
B4+和C2+离子的结构式:
正确答案
(11分)2-1
2-2 4
2-3 有。该化合物只有旋转轴(第1类对称元素)。
2-4
2-5 2CoCl2 + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2→ 2Co(NH3)6Cl3 + 2H2O
略
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