- 分子结构与性质
- 共1817题
氢是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为___________
(2)N
(3)(CH3)3NH+和AlCl-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.合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是_____________，与同一个N3-相连的X+有__________个。
正确答案
(1)1s22s22p6 (2)π；σ
(3)小；b
(4)Cu；6
氢是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为___________
(2)N
(3)(CH3)3NH+和AlCl-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.合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是_____________，与同一个N3-相连的X+有__________个。
正确答案
(1)1s22s22p6 (2)π；σ
(3)小；b
(4)Cu；6
根据下图回答问题：
(1)A图是某离子化合物的晶胞（组成晶体的一个最小重复单位），阳离子位于中间，阴离子位于8个顶 点，该化合物中阳、阴离子的个数比是____。
(2)B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞，通过想象与推理，可确定一个NaCl晶胞中含Na+和Cl-的个数分别为____、______。
(3)钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构，若Ca、Ti、O结构如C图所示的晶体，其 化学式为____。
(4)石墨晶体结构如D图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为____，C-C键个数为____。
(5)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，如E图所示。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个原子。试观察E图，推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、B-B键的个数依次为____、____、____。
正确答案
(1) 1:1
(2)4；4
(3) CaTiO3
(4)2；3
(5)12；60°；30
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据，回答下列问题
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“>”或“<”） SiC__________Si； SiCl4___________SiO2
（2）如图立方体中心的“
（3）工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g) + 2H2（g）
正确答案
（1）>；<
（2）
（3）+236
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大，A元素的原子核外电子数、电子层数和最外层电子 数均相等。B、C、D位于同一周期，B原子的最外层电子排布式为2s22p2，基态D原子核外有2个未 成对电子。E的一种化合物是必备的调味品，且E元素的单质能与水反应生成两种酸。甲、乙、M、 W、X、Y、Z七种物质均由A、C、D三种元素中的一种或两种或三种组成（只有M分子同时含有三种 元素），其中甲、乙为非金属单质，W由A和C组成，其分子中含有18个电子，X分子中含有10个电子，F 的单质及其化合物的颜色有红色、黑色、蓝色、白色、棕黄色等。它们之间的相互转化关系如图所示。
(1)元素A和B形成原子个数之比为1：1的相对分子质量最小的化合物分子中含σ键与π键的数目之比为____。
(2)F与D组成红色固体化合物，写出该化合物中基态F离子的电子排布式：____。
(3)A分别与B、C、D、E形成共价化合物，其中共价键键长最长的是__，键的极性最大的是 ___。（用化学用语表示）
(4)选择A、B、C、D四种元素的原子组成符合下列立体结构或性质的分子，写出化学式。平面结构： ___，能形成分子间氢键：___。
(5)已知P4、CA4+、C4A44+的空间构型均为正四面体，用“→”表示共用电子对由某原子单方面提供（配位键）。白磷( P4)的结构式为 
正确答案
(1) 3: 2
(2)1s22s22p63s23p63d10(3) H-Cl 、H-O
(4) C2H4(或C6H6) NH3和H2O
(5)
T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期的元素，原子序数依次递增。已知：
①W的原子序数为29，其余元素均为短周期主族元素；
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等；
③X的基态原子电子占据三种能量不同的轨道，且每种轨道中的电子数相同；
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2；
⑤在该元素所在的周期中，Q的基态原子的第一电离能最小；
⑥R的单质常温常压下是气体，其基态原子的M层上有1个未成对的p电子；
（1）X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是_________ （用元素符号表示）。
（2）与W同周期的元素中，原子最外层电子数与W元素原子相同的元素还有______（填元素符号）。由W2+制取[W(YT3)4]2+的离子方程式为_______________ 。
（3）T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是蚂蚁分泌物和蜜蜂的分泌液中含有的物质，俗称蚁酸，它的分子式为XT2Z2，则该分子的X原子采取______杂化，1mol M分子中σ键和π键的个数比为_________。
（4）X和Y原子结合形成的X3Y4晶体，其晶体结构与金刚石类似，但硬度比金刚石大，其原因是__________________。
正确答案
（1）N＞C＞Na
（2）K、Cr；Cu2++4NH3·H2O=== [Cu(NH3)4]2++4H2O
（3）sp2；4:1
（4）氮原子半径小于碳，氮碳形成的共价键键长更短，键能更大，键更稳定
长期以来一直认为氟的含氧酸不存在。但是1971年斯图杰尔和阿佩里曼（美）成功地合成次氟酸后，这种论点被剧烈地动摇了。他们是在0℃以下将氟化物从细冰末的上面通过，得到毫克量的次氟酸。
(1)以下两种结构式，能正确地表示次氟酸的结构的是____，理由是_________________。
A．H-O-F B．H-F-O
(2)次氟酸中氧元素的化合价为____价，次氟酸的电子式为____，次氟酸的分子中共价键的键角____（填“>”、“<”或“=”）180°。
(3)下表给出了几种分子和基团中化学键的键能
请计算反应2HOF=2HF+O2的反应热(△H)的近似值为_______kJ/mol。请从计算结果预测次氟酸的化学性质_________________。
正确答案
(1)A；A项中O和F的最外层电子数等于8，B项中O 和F的原子最外层电子数不等于8
(2)0；
(3)-253；次氟酸不稳定，易分解为HF和O2
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb．
（1）碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起．
（2）CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______．
（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角______120°（填“＞”“＜”或“=”）
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心．该化合物化学式为______，每个Ba2+与______个O2-配位．
正确答案
（1）石墨每个碳原子用SP2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构．因碳纳米管结构与石墨类似．
故答案为：SP2 ；范德华力；
（2）根据共用电子对偏向电负性大的原子，已知CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，故有C＞H＞Si，
故答案为：C＞H＞Si；
（3）SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是
（4）根据均摊法可知，每个晶胞含有Pb4+：8×
故答案为：PbBaO3；12．
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．参考以下表格的键能数据，回答下列问题：
（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“＞”或“＜”）
SiC______Si； SiCl4______SiO2
（2）能不能根据键能的数据判断单质Si和化合物SiCl4的熔点高低？______（填“能”或“不能”），原因是______
（3）如图立方体中心的“•”表示金刚石晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“•”表示出与之紧邻的碳原子______
（4）工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4（g）+2H2（g）
正确答案
（1）碳化硅和硅都是原子晶体，晶体类型相同的物质其熔点与键长成正比，键长越长，键能越小，熔点越低，碳化硅的键长小于硅硅键长，所以碳化硅的熔点比硅的高；二氧化硅是原子晶体，氯化硅是分子晶体，原子晶体的熔点高于分子晶体，所以二氧化硅的熔点比氯化硅的高．
故答案为：＞，＜．
（2）物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低．
故答案为：不能；物质熔点高低由构成物质的微粒间作用力决定，单质Si属于原子晶体，原子间作用力是共价键；SiCl4属于分子晶体，分子间作用力是范德华力，比共价键弱得多．因此不能都根据键能来判断物质的熔点高低．
（3）金刚石中每个碳原子和四个碳原子形成四个共价键，如果一个碳原子在正方体体心上，4个碳原子在相对的4个顶点上，所以为：
．
故答案为：
．
（4）△H=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol．
故答案为：+236 kJ/mol．
氮是地球上极为丰富的元素
（1）Li3N晶体中氮以N3－的形式存在，基态N3－的电子排布式为____________；
（2）X离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如下图所示。X的元素符号是______，X离子与N3－形成的化合物化学式为______。
（3）水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_____(请用相应的编号填写)
（4）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，已知冰的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是_________kJ/mol；
正确答案
（1）1s22s22p6 ；
（2）Cu；Cu3N
（3） BC
（4）20（kJ/mol）
氟元素因其半径小和电负性高，可以与金属和非金属生成最高氧化态的化合物，例如MnF2、SF6、IF7等。OF2可由单质氟与稀氢氧化钠反应制备，它可以和水缓慢反应。与OF2组成类似的Cl2O也能与水反应。
(1)OF2分子的空间构型为__________，Cl2O中心原子的杂化轨道类型为_____________。
(2)OF2与水反应的化学方程式________________，Cl2O与水反应的化学方程式为__________________。
(3)O和F还可以形成O2F2，O2F2是一强氧化剂，由O2和F2在低温下反应得到。绘出该分子的结构，并估计分子中所有键角的大小。
(4)写出氧元素所有的氧化态及其相应氧化态的一种物质的化学式。
正确答案
(1)V型；sp3
(2)OF2+H2O=2HF+O2；Cl2O+H2O=2HClO
(3)
(4)+2，OF2；+1，O2F2；0；O2；-2, Cl2O；-1，H2O2；1/2，KO2；-1/3，KO3
已知：下列关系正确的是（ ）
正确答案
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，
对于H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热△H=Q1+Q2-2Q3由于H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）是放热反应，△H＜0，
所以Q1+Q2-2Q3＜0，即Q1+Q2＜2Q3
故选D．
X、Y、Z、W四种元素，均位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增大，且核电荷数之和为51；Y元素原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y元素原子的价电子数相同；W元素原子的L层电子数与最外层电子数之比为 4:1，其中d轨道中的电子数与最外层电子数比为5:1
(1)Y2X2分子中存在____个σ键，在X-Y、X-Z两种共价键中，键的极性较强的是___（用元素符号表示，下同），键能较小的是___。
(2)Y和Z可分别与X形成18电子的共价化合物a、b，则a的分子式是___，b分子的空间构型是___ 。
(3)Y元素最高价氧化物的晶体类型为____，其熔点比Z晶体___（填“高”、“低”或“无法确定”）。 (4)W元素基态原子的核外电子排布式是____，W单质与某浓度硝酸反应生成两种硝酸盐的化学反应方程式为____。
正确答案
(1)3；H-C；H-Si
(2)C2H6； 正四面体
(3)分子晶体；低
(4 ) 1s22s22p63s23p63d104s2或 [ Ar] 3d104s2 ；
4Zn+10HNO3==4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．已知断开1mol下列化学键时需要吸收的能量分别为：P-P 198kJ、P-O 360kJ、O=O 498kJ
已知：白磷（P4）和P4O6的分子结构如图所示．白磷燃烧生成P4O6
（1）白磷和P4O6中的化学键类型分别为______和______
（2）1mol P4 燃烧生成P4O6时放出______kJ热量．
正确答案
（1）极性键、非极性键的判断方法是：同种元素间的共价键为非极性键，不同种元素间的共价键为极性键，所以白磷中的共价键是非极性键，P4O6中的共价键是极性键．
故答案为：非极性键；极性键；
（2）白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-（6×198）kJ-（3×498）kJ=1638kJ，
故答案为：1638KJ．
下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
根据上述数据问题。
（1）下列物质本身具有的能量最低的是 _____（填序号）
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
化合物HCl、HBr、HI中______受热时最稳定。
（2）1molH2在2mol Cl2中燃烧，放出热量________ kJ 。一定条件下，1mol H2分别与足量Cl2、Br2、I2反应，放出热量由多到少的顺序是________ （填序号）
A Cl2
（3）下列有关化学键及键参数的说法中正确的是__________（填序号）
① 原子或分子间的相互作用叫化学键
② 氯分子中两个氯原子间的距离是键长
③ 键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
④ 键角是描述分子立体结构的重要参数
（4）下列事实不能用键能的大小来解释的是___________（填序号）
A．乙炔比氮气均含三键但是前者比后者容易发生加成反应
B．N2、O2、F2跟氢气的反应能力依次增强
C．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是难不挥发性酸
（5）氰气[(CN)2]无色、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质性质相似。
①写出(CN)2与苛性钠溶液反应的离子方程式______________________；
②已知氰分子中键与键之间的夹角为180.，并有对称性， 则结构式为_______
③氰分子中碳原子为_______杂化；一个氰分子中包含_______个σ键，____个键。
正确答案
(1)A ；HCl
(2) 183 ；B
(3) ③④
(4)C
(5) ① (CN)2+2OH－══CN－+CNO－+H2O
② N≡C-C≡N
③ sp ；3 ；4
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