- 分子结构与性质
- 共1817题
锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用.
①指出锌在周期表中的位置:第______周期,第______族,属于______区.
②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂.写出Zn2+基态电子排布式______;葡萄糖分子中碳原子杂化方式有______.
③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+.配位体NH3分子属于______(填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在图1中表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键.
④如图2表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为______;该化合物晶体的熔点比干冰______(填写“高”或“低”),原因是______.
正确答案
解:①Zn的原子序数是30,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2,由电子排布式可知该元素为第四周期,第ⅡB族ds区,故答案为:四;ⅡB;ds;
②Zn2+基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ,葡萄糖里有两种碳原子,葡萄糖是无羟基醛,所以,一种是以sp3杂化(接羟基的碳),一种是以sp2杂化(醛基里的碳),
故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2、sp3;
③配位体NH3分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,是极性分子;[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键是配位键,故答案为:极性分子;;
④晶胞中锌的个数为4,X的个数为4,化学式为ZnX,该化合物是立体网状结构是原子晶体,而干冰是分子晶体,故该化合物的熔点比干冰高得多,
故答案为:ZnX;高;该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体.
解析
解:①Zn的原子序数是30,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2,由电子排布式可知该元素为第四周期,第ⅡB族ds区,故答案为:四;ⅡB;ds;
②Zn2+基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ,葡萄糖里有两种碳原子,葡萄糖是无羟基醛,所以,一种是以sp3杂化(接羟基的碳),一种是以sp2杂化(醛基里的碳),
故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2、sp3;
③配位体NH3分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,是极性分子;[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键是配位键,故答案为:极性分子;;
④晶胞中锌的个数为4,X的个数为4,化学式为ZnX,该化合物是立体网状结构是原子晶体,而干冰是分子晶体,故该化合物的熔点比干冰高得多,
故答案为:ZnX;高;该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体.
卟吩易与金属离子配位形成金属配合物,卟吩可由甲醛(HCHO)与吡咯[结构式如图(a)所示]合成.
(1)甲醛分子中碳原子轨道杂化类型为______,HCHO空间构型为______(用文字描述).
(2)1mol吡咯中σ键数目为______.
(3)卟吩分子内存在氢键,在图(b)中用(…)画出氢键结构.
(4)卟吩铜是一种配合物.
①Cu2+基态时核外电子排布式为______.
②在图(c)中画出卟吩铜中Cu2+与N原子间的化学键.
正确答案
解:(1)甲醛分子中含有碳氧双键,1个甲醛分子中含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有3个σ键,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化,因甲醛中碳原子采取sp2杂化,则分子的空间构型为平面三角形,
故答案为:sp2;平面三角形;
(2)吡咯分子式为:C4H5N,1个分子中存在1个C-C、2个C-N,2个C=C,4个C-H,1个N-H,含有10个σ键,
故答案为:10 mol(或10×6.02×1023);
(3)因N的电负性较大,则卟吩分子内存在氢键,1个氮原子有1个孤电子对,与1个氢形成分子内氢键,结构如图:,
故答案为:;
(4)①Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1,则基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,
故答案为:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;
②Cu2+含有空轨道,1个氮原子有1个孤电子对,可形成配位键,配离子中1个Cu2+与4个N形成配位键,可表示为:,
故答案为:.
解析
解:(1)甲醛分子中含有碳氧双键,1个甲醛分子中含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有3个σ键,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化,因甲醛中碳原子采取sp2杂化,则分子的空间构型为平面三角形,
故答案为:sp2;平面三角形;
(2)吡咯分子式为:C4H5N,1个分子中存在1个C-C、2个C-N,2个C=C,4个C-H,1个N-H,含有10个σ键,
故答案为:10 mol(或10×6.02×1023);
(3)因N的电负性较大,则卟吩分子内存在氢键,1个氮原子有1个孤电子对,与1个氢形成分子内氢键,结构如图:,
故答案为:;
(4)①Cu的原子序数为29,价电子排布为3d104s1,则基态Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9,
故答案为:1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;
②Cu2+含有空轨道,1个氮原子有1个孤电子对,可形成配位键,配离子中1个Cu2+与4个N形成配位键,可表示为:,
故答案为:.
下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是( )
正确答案
解析
解:A.NH3中N原子形成3个δ键,有1个孤电子对,为sp3杂化,分子构型为三角锥形,空间结构不对称为极性分子;H2O中O原子形成2个δ键,有2个孤电子对,为sp3杂化,分子构型为V形,空间结构不对称为极性分子,故A正确;
B.SO2中S原子形成2个δ键,孤电子对个数=×(6-2×2)=1,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子构型为V形,空间结构不对称为极性分子;SCl2中S原子形成2个δ键,孤电子对个数=
×(6-2×1)=2,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型为V形,空间结构不对称为极性分子,故B错误;
C.PCl3中P原子形成3个δ键,孤电子对个数=×(5-3×1)=1,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型为三角锥形,空间结构不对称为极性分子;SO3中S原子形成3个δ键,孤电子对个数=
×(6-2×3)=0,价层电子对数为3,为sp2杂化,分子构型为平面三角形,空间结构对称为非极性分子,故C错误;
D.CH4中C原子形成4个δ键,孤电子对个数为0,价层电子对数为4,为sp3杂化,分子构型正四面体形,空间结构对称为非极性分子;一个C60是由60个C原子组成的分子,它结构为简单多面体形状,这个多面体有60个顶点,从每个顶点都引出3条棱,各面的形状分为五边形或六边形两种,处于顶点的碳原子与相邻顶点的碳原子各用sp2杂化轨道重叠形成σ键,空间结构对称为非极性分子,故D错误;
故选A.
下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或V形,如NH3是三角锥形、H2O是V形,故A正确;
B、杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键,故B正确;
C、杂化轨道理论与价层电子互斥理论均用于分析判断分子的空间构型,且两种理论相互补充,故C正确;
D、在[Cu(NH3)4]2+中Cu原子提供提供空轨道接受孤对电子形成配位键,不是sp3杂化,故D错误.
故选:D.
(2015秋•安徽校级期末)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
正确答案
解析
解:A.CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=2,采取sp杂化方式,H2O中O原子杂化轨道数为
×(6+2)=4,采取sp3杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故A错误;
B.BeCl2中Be原子杂化轨道数为(2+2)=2,采取 sp杂化方式,BF3中B原子杂化轨道数为
(3+3)=3,采取 sp2杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故B错误;
C.CH4中C原子杂化轨道数为×(4+4)=4,采取sp3杂化方式,NH3中N原子杂化轨道数为
(5+3)=4,采取 sp3杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型相同,故C正确;
D.C2H2分子中碳原子形成1个C-H,1个C≡C三键,C原子杂化轨道数为(1+1)=2,采取 sp杂化方式,C2H4分子中碳原子形成2个C-H,1个C═C双键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故D错误;
故选C.
I.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
Ⅱ.下列说法中错误的是:______
A.SO2、SO3都是极性分子
B.在NH4+ 和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性
Ⅲ.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得.
(1)元素第一电离能:Al______Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:______.
(3)一种铝镍合金的结构如图,与其结构相似的化合物是:______(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石).
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀.
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:______.
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4).
正确答案
解:Ⅰ、A、依据价层电子对互斥理论可知CS2为直线形的非极性分子,故A错误;
B、由价层电子对互斥理论可知Cl03-中中心原子的孤电子对数是×(8-3×2)=1,所以Cl03-是三角锥形,故B错误;
C、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,故C正确;
D、SiF4和SO32- 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,故D正确;
故选CD;
Ⅱ、A.SO2是极性分子,SO3是非极性分子,故A错误;
B.在NH4+中,氮原子和氢原子之间存在配位键,[Cu(NH3)4]2+中,铜和氮原子间存在配位键,故B正确;
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强,故C正确;
D.原子晶体中原子以共价键结合,键能大、熔点高、硬度大,故D正确;
故选A;
Ⅲ、(1)Mg元素原子的3s能级容纳2个电子,为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻的元素,故第一电离能Al<Mg,故答案为:<;
(2)苯环中存在大π键,碳原子杂化数为2,采取sp2杂化,侧链中C原子成4个单键,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,O原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,N原子成3个单键,含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故答案为:C、N、O;
(3)由图可知铝镍合金的晶胞结构中,Ni原子数目为1,Al原子数目为8×=1,为AlNi,每个Ni原子周围有8个Al原子,每个Al原子周围有8个Ni原子,
a.氯化钠中每个钠离子周围有6个氯离子,每个氯离子周围有6个钠离子,不符合;
b.氯化铯中每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围有8个铯离子,符合;
c.石英为空间立体网状结构,硅原子周围有4个氧原子,氧原子周围有2个硅原子,不符合;
d.金刚石为空间立体网状结构,每C原子周围有4个C原子,不符合;
故答案为:b;
(4)①Ni是28号元素,核外有28个电子,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;
②Ni2+含有空轨道,N原子含有孤对电子对,N原子与Ni2+形成配位键,不同分子中氧原子与氢原子之间形成氢键,如图所示:,
故答案为:.
解析
解:Ⅰ、A、依据价层电子对互斥理论可知CS2为直线形的非极性分子,故A错误;
B、由价层电子对互斥理论可知Cl03-中中心原子的孤电子对数是×(8-3×2)=1,所以Cl03-是三角锥形,故B错误;
C、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,故C正确;
D、SiF4和SO32- 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,故D正确;
故选CD;
Ⅱ、A.SO2是极性分子,SO3是非极性分子,故A错误;
B.在NH4+中,氮原子和氢原子之间存在配位键,[Cu(NH3)4]2+中,铜和氮原子间存在配位键,故B正确;
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强,故C正确;
D.原子晶体中原子以共价键结合,键能大、熔点高、硬度大,故D正确;
故选A;
Ⅲ、(1)Mg元素原子的3s能级容纳2个电子,为全满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻的元素,故第一电离能Al<Mg,故答案为:<;
(2)苯环中存在大π键,碳原子杂化数为2,采取sp2杂化,侧链中C原子成4个单键,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,O原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,N原子成3个单键,含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故答案为:C、N、O;
(3)由图可知铝镍合金的晶胞结构中,Ni原子数目为1,Al原子数目为8×=1,为AlNi,每个Ni原子周围有8个Al原子,每个Al原子周围有8个Ni原子,
a.氯化钠中每个钠离子周围有6个氯离子,每个氯离子周围有6个钠离子,不符合;
b.氯化铯中每个铯离子周围有8个氯离子,每个氯离子周围有8个铯离子,符合;
c.石英为空间立体网状结构,硅原子周围有4个氧原子,氧原子周围有2个硅原子,不符合;
d.金刚石为空间立体网状结构,每C原子周围有4个C原子,不符合;
故答案为:b;
(4)①Ni是28号元素,核外有28个电子,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;
②Ni2+含有空轨道,N原子含有孤对电子对,N原子与Ni2+形成配位键,不同分子中氧原子与氢原子之间形成氢键,如图所示:,
故答案为:.
分子中存在π 键,且碳原子全部以sp杂化轨道成键的是( )
正确答案
解析
解:共价双键或三键中含有π键,中心原子是sp杂化说明中心原子含有2个σ键且不含孤电子对,
A.乙烷分子中碳原子含有4个共价单键不含共价双键或三键,且碳原子采用sp3杂化,故A错误;
B.乙烯分子中每个碳原子含有3个σ键,且该反应中含有一个π键,碳原子采用sp2杂化,故B错误;
C.乙炔分子中每个碳原子含有2个σ键,且该反应中含有2个π键,碳原子采用sp杂化,故C正确;
D.苯分子中含有一个大π键,每个碳原子含有3个σ键,碳原子采用sp2杂化,故D错误;
故选:C.
空气质量高低直接影响着人类的生产和生活,它越来越受到人们的关注.被污染的空气中杂质的成分有多种,其中计入《空气质量日报》空气污染指数的项目有SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物等.请回答下列问题:
(1)S、N、O的第一电离能由大到小的顺序为______.
(2)SO2、CO、NO2常温下均为气体,固态时均属于______晶体.
(3)随着人们生活质量的提高,室内的环境安全和食品安全越来越为人们所关注.甲醛(HCHO)是室内主要空气污染物之一(其沸点是-19.5℃),甲醇(CH3OH)是“假酒”中的主要有害物质(其沸点是64.65℃).甲醛分子中C原子采取______杂化轨道方式.甲醇(CH3OH)中C原子采取______杂化轨道方式.
(4)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:CuCl+CO+H2O=Cu(CO)Cl•H2O,该反应可用于测定空气中CO含量.写出铜原子的基态电子排布式______.
正确答案
N>O>S
分子
sp2
sp3
1s22s22p63s23p63d104s1
解析
解:(1)同一周期中,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同一主族元素中,元素第一电离能随着原子序数增大而减弱,所以S、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,故答案为:N>O>S;
(2)SO2、CO、NO2固态时其构成微粒是分子,所以均属于分子晶体,故答案为:分子;
(3)甲醛分子中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以C原子采取sp2杂化;甲醇(CH3OH)中C原子价电子对个数是4,则C原子采取sp3杂化,
故答案为:sp2;sp3;
(4)Cu原子核外有29个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1.
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节.
Ⅰ氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是______(填序号).
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1mol水分子可形成4mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气.已知钛酸锶晶胞结构如图1,则其化学式为______.
Ⅱ.氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料.
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是______.
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4熔点______-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为______.
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图2所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子.
①元素电负性大小关系是:C______S(填“>”、“=”或“<”).
②分子中C原子的杂化轨道类型为______.
③有关键长数据如下:
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:______.
④C16S8与H2微粒间的作用力是______.
正确答案
解:I.(1)A.水合氢离子中,价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4,且含有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥型,故A正确;
B.氢键广泛存在于非金属性较强的元素F、O、N等元素形成的含氢化合物中,水分子间存在氢键,所以其沸点比硫化氢高,故B正确;
C.在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,每1个水分子平均形成2个氢键,故C错误;
故答案为:AB;
(2)该晶胞中Ti原子个数为1,O原子个数6×=3,Sr原子的个数为8×
=1,所以化学式为SrTiO3,
故答案为:SrTiO3;
Ⅱ.(3)①Ti的原子序数为22,位于第四周期第ⅣB族,最后填充d电子,电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;
②TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136.94℃,由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子,晶体类型属于分子晶体,
故答案为:分子晶体;
(4)①元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱,所以元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领,元素的非金属性强者电负性大,其单质的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2CO3的酸性远不及H2SO4的酸性强,所以元素电负性C略小于S,
故答案为:<;
②根据图2结构可知:碳原子形成2个C-S,1个C=S二键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,
故答案为:sp2;
③C-S键长为181pm,C=S键长为155pm,C16S8中碳硫键键长为176pm,键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质,
故答案为:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质;
④分子之间存在范德华力,C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力,
故答案为:范德华力.
解析
解:I.(1)A.水合氢离子中,价层电子对数=3+(6-1-3×1)=4,且含有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥型,故A正确;
B.氢键广泛存在于非金属性较强的元素F、O、N等元素形成的含氢化合物中,水分子间存在氢键,所以其沸点比硫化氢高,故B正确;
C.在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,每1个水分子平均形成2个氢键,故C错误;
故答案为:AB;
(2)该晶胞中Ti原子个数为1,O原子个数6×=3,Sr原子的个数为8×
=1,所以化学式为SrTiO3,
故答案为:SrTiO3;
Ⅱ.(3)①Ti的原子序数为22,位于第四周期第ⅣB族,最后填充d电子,电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;
②TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-37℃,沸点为136.94℃,由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子,晶体类型属于分子晶体,
故答案为:分子晶体;
(4)①元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱,所以元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领,元素的非金属性强者电负性大,其单质的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2CO3的酸性远不及H2SO4的酸性强,所以元素电负性C略小于S,
故答案为:<;
②根据图2结构可知:碳原子形成2个C-S,1个C=S二键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,
故答案为:sp2;
③C-S键长为181pm,C=S键长为155pm,C16S8中碳硫键键长为176pm,键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质,
故答案为:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质;
④分子之间存在范德华力,C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力,
故答案为:范德华力.
VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途.请回答下列问题:
(1)白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是______;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为______;
(3)As原子序数为______,其核外M、N层电子的排布式为______;
(4)NH3的沸点比PH3______(填“高”或“低”),原因是______.PO43-离子的立体构型为______;
(5)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13.请根据结构与性质的关系解释,H3PO4的K1远大于K2的原因______.
正确答案
sp3
N>P>As
33
3s23p63d104s24p3
高
NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力
正四面体
第一步电离出的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子
解析
解:(1)白磷分子中每个磷原子3个共价键和1个孤电子对,所以白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是sp3,故答案为:sp3;
(2)同一主族元素中,元素的金属性随着原子序数的增大而增强,失电子能力增强,也就是越容易失电子,电离能越小,则第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以这几种元素第一电离能大小顺序是N>P>As,
故答案为:N>P>As;
(3)As原子序数为33,M层上有18个电子,N层上有5个电子,根据构造原理知,其M层、N层电子排布式为3s23p63d104s24p3,故答案为:33;3s23p63d104s24p3;
(4)氨气和膦的结构相似,但氨气分子中存在氢键,膦中只含分子间作用力,氢键的存在导致物质的沸点升高,PO43-离子中P原子价层电子对个数=4+(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,所以为正四面体构型,
故答案为:高;NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力;正四面体;
(5)磷酸第一步电离出氢离子后变为阴离子,阴离子难电离出带正电荷的氢离子,故答案为:第一步电离出的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子.
电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺.
CaC2CaCN2
NH2CN
CO(NH2)2→
(三聚氰胺)
(1)CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为______.CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-离子互为等电子体的分子的化学式为______,可推知CN22-的空间构型为______.
(2)三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸( ),三聚氰酸分子中N原子采取______杂化.三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过______结合,在肾脏内易形成结石.
(3)如图是电石的晶胞示意图,则一个晶胞中含有______个Ca2+离子,研究表明,C22-的存在使晶胞呈长方体,该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有______个.
正确答案
解:(1)CO(NH2)2分子结构简式为:,分子中有2个C-N、4个N-H和1个C=O,所以CO(NH2)2分子有7σ键和1个π键;与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以CN22-离子的空间构型是直线形.
故答案为:7;CO2或N2O;直线型;
(2)三聚氰酸分子中N原子上价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石,
故答案为:sp3;氢键;
(3)Ca2+为位于顶点和面心数目为8×+6×
=4;根据图象,晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有只有同一平面内的4个,
故答案为:4;4;
解析
解:(1)CO(NH2)2分子结构简式为:,分子中有2个C-N、4个N-H和1个C=O,所以CO(NH2)2分子有7σ键和1个π键;与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以CN22-离子的空间构型是直线形.
故答案为:7;CO2或N2O;直线型;
(2)三聚氰酸分子中N原子上价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石,
故答案为:sp3;氢键;
(3)Ca2+为位于顶点和面心数目为8×+6×
=4;根据图象,晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有只有同一平面内的4个,
故答案为:4;4;
按要求填写表格。
正确答案
下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ca原子的最外层电子排布式为__________________
(2)Fe元素位于周期表的_____区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为______;
已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的粒子互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______和______(填化学式)。
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有_________
(4)根据VSEPR理论预测ED4-离子的空间构型为_________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的化学式为____________(写2种)。
正确答案
(1) 4s2
(2)d;O;N2;CN
(3)CH4、CH3OH
(4)正四面体;CO2、NCl3、CCl4、CO(任写2个)
雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:Al________Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:______________。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:_________
(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:______________。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
正确答案
(1)<
(2)C、N、O
(3)b
(4)①1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8
②
铜(Cu)是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答下列问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为__________________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物的微量水分,其原因是__________________;
(3)SO42-的立体构型是__________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为___________;一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________;该晶体中,原子之间的作用力是__________;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为___________。
正确答案
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O,因而通过观察可得结论
(3)正四面体;sp3(4)5d106s1;3:1;金属键
(5)H4AuCu3
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