- 分子结构与性质
- 共1817题
1919年,Langmuir提出等电子体的概念,由短周期元素组成的粒子,只要原子数相同,各原子的最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体.等电子体的结构相似、物理性质相似.根据上述原理,下列各对粒子中,空间结构相似的是( )
正确答案
解析
解:A.二氧化硫和三氧化硫分子中原子个数不同,所以不是等电子体,其空间构型不同,故A错误;
B.二氧化碳和一氧化氮分子中原子个数相等,且各原子的最外层电子数之和相等,所以是等电子体,其空间构型相似,故B正确;
C.二硫化碳和二氧化氮分子中原子个数相等,但各原子的最外层电子数之和不等,所以不是等电子体,则其空间构型不相似,故C错误;
D.三氯化磷和三氟化硼分子中原子个数相等,且各原子的最外层电子数之和不相同,所以不是等电子体,则其空间构型不相似,故D错误;
故选B.
下列各组微粒中,都互为等电子体的是( )
正确答案
解析
解:A.CO、N2中电子数是14,NO中电子数是15,NaH中电子数是12,所以这几种微粒不是等电子体,故A错误;
B.SO2中价电子数是24、NO2+中价电子数是16、N3-中价电子数是16、OCN-中价电子数是16,所以NO2+、N3-、OCN-属于等电子体,故B错误;
C.CO32-中价电子数是24、NO3-中价电子数是24、BCl3中价电子数是24,且含有原子个数相等,所以属于等电子体,故C正确;
D.SiF4中价电子数是32、SiO44-中价电子数是32、SO32-中价电子数是24、PO43-中价电子数是32,且SiF4、SiO44-、PO43-中原子个数相等,所以属于等电子体,故D错误;
故选C.
与NH4+互为等电子体的分子是( )
正确答案
解析
解:等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子,NH4+中电子数为:7+4-1=10.
A、CH4中电子数为:6+4=10和NH4+是等电子体,故A正确;
B、OH-中电子数为:8+1+1=10,但是属于离子且原子数不一样,故B错误;
C、NH3中电子数为:8+1+1=10,但是原子数目不一样,故C错误;
D、H3O+中电子数为:8+3-1=10,但是属于离子且原子数不一样,故D错误.
故选A.
当原子数目与电子数目分别相等的微粒叫“等电子体”,下列各组微粒中都属于等电子体的是( )
正确答案
解析
解:A.NH3和CH4,原子数目不相同;电子数分别为7+1×3=10,6+1×4=10,故A错误;
B.H2O和CO2电子数分别为10和22,故B错误;
C.CO2和HCl原子数目不相同,故C错误;
D.H3O+和NH3原子数都为4,电子数都为10,属于等电子体,故D正确.
故选D.
(2015春•包头校级期末)根据等电子原理:由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,可互称为等电子体,它们具有相似的结构特征.以下各组微粒结构不相似的是( )
正确答案
解析
解:A.CO和N2的原子个数都为2;价电子数:前者碳为4,氧为6,共为10,后者氮为5,2个氮共为10,原子数和价电子数都相等,属于等电子体,它们具有相似的结构特征,故A不符合题意;
B.O3和NO2-的原子个数都为3;价电子数:前者氧为6,共为18,后者N和O共为18,原子数和价电子数都相等,属于等电子体,它们具有相似的结构特征,故B不符合题意;
C.CO2和N2O的原子个数都为3;价电子数:前者碳为4,氧为6,共为16,后者氮为5,氧为6,共为16,原子数和价电子数都相等,属于等电子体,它们具有相似的结构特征,故C不符合题意;
D.N2H4 和C2H4的原子个数都为6;价电子数:前者氮为5,氢为1,共为14,后者碳为4,氢为1,共为12,原子数相等,但价电子数不相等,不属于等电子体,所以它们结构不相似,故D符合题意;
故选D.
顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物,它的化学式为Pt(NH3)2Cl2.
(1)与NH3互为等电子体的分子、离子有______、______(各举一例).
(2)碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,是第二代铂族抗癌药物,其他毒副作用低于顺铂.碳铂的结构如图1:碳铂中含有的作用力有______(填字母).
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.配位键 D.离子键 E.金属键 F.σ键 G.π键
(3)碳铂中C原子的杂化方式有______.
(4)铂(Pt)单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如2图丙所示.晶胞中铂(Pt)原子的配位数为______.
正确答案
解:(1)氨气分子中含有4个原子,价电子数是8,所以只要是价电子数是8,含有4个原子的分子或离子与氨气分子就是等电子体,所以PH3或AsH3、H3O+或CH3- 与氨气分子都是等电子体;
故答案为:PH3或AsH3、H3O+或CH3-;
(2)根据其结构知,碳原子和氧原子之间或氮原子和氢原子之间都形成极性共价键,碳原子和碳原子之间存在非极性共价键,铂和碳原子或氮原子之间存在配位键,碳碳单键或氮氢键等都是σ键,碳氧原子间有一个σ键一个π键,所以选ABCFG;
故答案为:ABCFG;
(3)根据图片知,碳原子有的含有3个σ键一个π键,有的含有4个σ键,所以碳原子采取sp2和sp3杂化;
故答案为:sp2和sp3杂化;
(4)根据图片知,Pt单质为面心立方最密堆积,Pt原子配位数配位数=3××8=12;
故答案为:12;
解析
解:(1)氨气分子中含有4个原子,价电子数是8,所以只要是价电子数是8,含有4个原子的分子或离子与氨气分子就是等电子体,所以PH3或AsH3、H3O+或CH3- 与氨气分子都是等电子体;
故答案为:PH3或AsH3、H3O+或CH3-;
(2)根据其结构知,碳原子和氧原子之间或氮原子和氢原子之间都形成极性共价键,碳原子和碳原子之间存在非极性共价键,铂和碳原子或氮原子之间存在配位键,碳碳单键或氮氢键等都是σ键,碳氧原子间有一个σ键一个π键,所以选ABCFG;
故答案为:ABCFG;
(3)根据图片知,碳原子有的含有3个σ键一个π键,有的含有4个σ键,所以碳原子采取sp2和sp3杂化;
故答案为:sp2和sp3杂化;
(4)根据图片知,Pt单质为面心立方最密堆积,Pt原子配位数配位数=3××8=12;
故答案为:12;
下列物质属于等电子体一组的是( )
正确答案
解析
解:A.NH3的原子数为4,电子数为7+3×1=10,NH4+的原子数为5,电子数为7+4×1-1=10,二者电子数相同,原子数不同,所以不是等电子体,故A错误;
B.H2O的原子数为3,电子数为2×1+8=10,CH4的原子数为5,电子数为6+4×1=10,二者电子数相同,原子数不同,所以不是等电子体,故B错误;
C.CO2的原子数为3,电子数为6+8×2=22,NO2的原子数为3,电子数为7+8×2=23,二者原子数相同,电子数不相同,所以不是等电子体,故C错误;
D.B3H6N3的原子数为12,电子数为5×3+6×1+7×3=42,C6H6的原子数为12,电子数为6×6+6×1=42,二者原子数相同,电子数相同,所以是等电子体,故D正确;
故选D.
(2012春•石家庄校级期末)与NH4+互为等电子体的微粒是( )
正确答案
解析
解:等电子体是指具有相同电子数目和原子数目的分子或离子,NH4+中电子数为:7+4-1=10,原子数为5.
A.H3O+中电子数为:8+3-1=10,但原子数为4,与NH4+不一样,故A错误;
B.OH-中电子数为:8+1+1=10,但原子数为2,与NH4+不一样,故B错误;
C.NH3中电子数为:8+1+1=10,但是原子数目为4,与NH4+不一样,故C错误;
D.CH4中电子数为:6+4=10,原子数为5,和NH4+是等电子体,故D正确;
故选D.
下列粒子属于等电子体的是( )
正确答案
解析
解:A、NO和O2,原子数目都为2个,电子数分别为:7+8=15,8+8=16,故A错误;
B、CH4和NH4+,原子数目相同都为5个,电子数分别为:6+1×4=10,7+1×4-1=10,故B正确;
C、NO2和O3,原子数目相同都为3个,电子数分别为:7+8×2=23,8×3=24,故C错误;
D、HCl和H2O,原子数目不相同,电子数分别为:1+17=18,1×2+8=10,故D错误;
故选:B.
根据等电子原理,下列分子或离子与SO42-有相似结构的是( )
正确答案
解析
解:SO42-含有5个原子,32个价电子,PCl5、NF3、N原子数分别为6、4、1,都不是SO42-的等电子体.CCl4含有5个原子,32个价电子,和SO42-互为等电子体,根据等电子原理,二者具有相似的结构.
故选:B.
(2014春•伊春校级期末)电子数相等的粒子叫等电子体,下列粒子不属于等电子体的是( )
正确答案
解析
解:A、CH4的质子数为6+1×4=10,分子中质子数等于电子数,所以电子数为10,NH4+的质子数为7+1×4=11,电子数为10,所以两者的电子数相等,都是10个,属于等电子体,故A不符合题意;
B、NO的质子数为7+8=15,O2的质子数为8×2=16,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故B符合题意;
C、HCl的质子数为1+17=18,H2S的质子数为16+1×2=18,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数相等,是等电子体,故C不符合题意;
D、NH2-与H3O+质子数分别是9、11,电子数分别为10、10,是等电子体,故D不符合题意.
故选:B.
等电子体之间往往具有相似的结构,N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,下列说法合理的是( )
正确答案
解析
解:A.N2O与CO2分子具有相似的结构,二氧化碳是直线型分子,所以N2O是直线型分子,故A错误;
B.N2O的电子式为:,N2O中存在氮氮键,所以含有非极性键,故B错误;
C.二氧化碳的电子式为:,N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),且N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,所以N2O的电子式为:
,故C正确;
D.二氧化硅是原子晶体,N2O是分子晶体,二氧化硅中电子数是30,N2O中电子数是22,所以N2O和SiO2不是等电子体,其结构不同,故D错误;
故选C.
水星大气中含有一种被称为硫化羰(化学式为COS)的物质.已知硫化羰与CO2的结构相似,但能在O2中完全燃烧,下列有关硫化羰的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.碳原子与氧氧原子、硫原子形成2对共用电子对,COS分子电子式为,故A错误;
B.二氧化碳是直线形分子,硫化羰与CO2的结构相似,所以硫化羰分子中三个原子位于同一直线上,故B正确;
C.硫化羰的相对分子质量比二氧化碳大,所以硫化羰的沸点比二氧化碳的高,故C错误;
D.含碳元素的物质燃烧生成二氧化碳,含硫元素物质燃烧生成二氧化硫,所以硫化羰完全燃烧的产生为二氧化硫和二氧化碳,故D错误;
故选B.
化学上通常把原子数和电子数相等的分子或离子称为等电子体,研究发现等电子体间结构和性质相似(等电子原理).化合物B3N3H6被称为无机苯,它与苯是等电子体,则下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.苯的分子结构可知无机苯的结构,该分子结构中只含有极性键,故A正确;
B.无机苯的结构和性质与苯相似,能发生加成反应和取代反应,故B正确;
C.苯分子中的环上六个碳原子均是等效的,而无机苯中的环上三个B原子是等效的,三个N原子又是等效的,所以该环上共有两种等效氢,故其二氯代物中,两个氯原子分别处在邻位或对位时各一种,而处在间位时,有两种,故其二氯代物的异构体有四种,故C错误;
D.无机苯的结构和性质与苯相似,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确.
故选C.
电子数相等的粒子叫做等电子体,下列各组粒子属于等电子体是( )
正确答案
解析
解:A、CO的质子数为6+8=14,CO2的质子数为6+8×2=22,分子中质子数=电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故A错误;
B、NO的质子数为7+8=15,NO2的质子数为7+8×2=23,分子中质子数=电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故B错误;
C、CH4的质子数为6+1×4=10,NH3的质子数为7+1×3=10,分子中质子数=电子数,所以两者的电子数相等,属于等电子体,故C正确;
D、CO2的质子数为6+8×2=22,SO2的质子数为16+8×2=32,分子中质子数=电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故D错误;
故选C.
扫码查看完整答案与解析