- 共价键
- 共304题
决定物质性质的重要因素是物质结构.请回答下列问题.
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
A通常显______价,A的电负性______B的电负性(填“>”、“<”或“=”).
(2)已知:波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol.根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:______.
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(如图一所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量.
KCl、MgO、CaO、TiN 4种离子晶体熔点从高到低的顺序是______.MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有______个.
(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是______.
(5)某配合物的分子结构如图二所示,其分子内不含有______(填标号).
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键.
正确答案
(1)从表中原子的第一至第四电离能可以看出,A的第一、第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,应为Al元素,可失去2个电子,即最外层应有2个电子,应为Mg元素;
周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则A、B的电负性从大到小的顺序为Al、Mg,因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定,所以Mg的第一电离能大于Al.
故答案为:+3;>.
(2)波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol,比蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能都大,所以波长为300nm的紫外光的光子能破坏蛋白质分子中的化学键,从而破坏蛋白质分子.
故答案为:紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子.
(3)离子晶体中晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高硬度越大,晶格能与离子的半径、电荷有关,电荷越多、离子半径越小,晶格能越大,TiN中阴阳离子所带电荷为3,大于其它离子所带电荷,MgO、CaO中所带电荷相同,但镁离子半径小于钙离子半径,氯化钾中阴阳离子所带电荷为1,且钾离子半径>钙离子半径,氯离子半径大于氧离子半径,所以KCl、MgO、CaO、TiN4种离子晶体熔点从高到低的顺序是TiN>MgO>CaO>KCl;
MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,所以一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+个数为12.
故答案为:TiN>MgO>CaO>KCl; 12.
(4)V2O5中钒离子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6;CrO2中铬离子的核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d2,所以CrO2中的未成对电子数大于V2O5中未成对电子数,故选CrO2.
故答案为:CrO2.
(5)该配合物中存在的化学键有:非金属元素之间的共价键,镍元素与氮元素之间的配位键,氧原子和氢原子之间的氢键,故选AC.
故答案为AC.
某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析
(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式为__________ 。
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为_______。
正确答案
(1)4;8;XY2(或Y2X)
(2)12
(3)109°28'
前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增加,并且X、Y、Z的核电荷数之和为32;Y原子基态时被电子占据的轨道有9个,其中6个被电子占满;非金属元素Z的 M层上成对电子与未成对电子所占据的原子轨道数相等;W3+离子的3d轨道中有10个电子。
(1)W基态原子的电子排布式为_____________。
(2)Y可与X形成只含一个中心原子的共价化合物a,其电子式是__________;中心原子的价层电子对数为_______;a分子的立体构型是____________。
(3)Z的低价氧化物既氧化性又有还原性,请分别举例说明______、_______(写化学方程式)。
(4)Y4分子的键角是_________ 。我们还学过了很多与Y4空间构型相同但键角不同的分子,请列举一种分子_________(写电子式) 。
正确答案
(1) 1s22s22p63s23p63d104s24p1 (或[Ar]3d104s24p1 )
(2) ;4 ;三角锥型
(3)2H2S+SO2=3S+2H2O ; SO2与O2、卤水等均可
(4)60;
已知甲烷分子中相邻两氢原子间距离为a,求其键长和键角。
正确答案
;109.5℃
请参考以下表格的键能数据,回答下列问题:
(1)熔点:白磷_________ 红磷 硬度:CCl4 __________硅晶体(填“>”或“<”)
(2)能不能根据键能的数据判断CCl4和SiCl4的熔点高低?________(填“能”或“不能”),原因是 ______________。
(3)白磷与氧气可发生反应:P4(s) + 5O2(g) = P4O10(s),请根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热 H =____________kJ/mol
正确答案
(1)< ;<
(2)不能 ; CCl4和SiCl4均为分子晶体,熔点高低取决于分子间作用力,与键能无直接关系
(3)-2995
A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:
①A++C-==D+E↑;
②B++C-==2D。
请回答:
(1)C-离子的电子式是__________。
(2)具有相同空间构型的粒子是________ 和_________ ,A+ 离子中的键角为__________ 。
(3)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式________、________。
(4)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式____________ 。
(5)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子__________。
正确答案
(1)
(2)NH3 ;H3O+ ;109°28'
(3) NH4+ +H2ONH3·H2O+H+ ;H3O+ + NH3==NH4+ + H2O
(4)CH4 ;Ne
(5) Na+ ; Mg2+
(三选一)【选修3:物质结构与性质】
氮元素和氟元素在人类社会发展中扮演着极为重要的角色。
(1)基态N原子的电子排布式是______;NF3中N与F相比,电负性较小的是_________。
(2)在NH3分子中,H-N-H的键角为107.3°,那么在NF3分子中,F-N-F的键角_______(填“>”、“<”或“=”) 107.3°,NF3分子中N原子的轨道杂化类型是__________。
(3)NF3的沸点比NH3的沸点(-33℃)低得多的主要原因是___________________。
(4)Na3AlF6是工业冶炼铝的原料之一,在Na3AlF6晶胞中,占据的位置相当于NaCl晶胞(如图)中Cl-占据的位置,则Na3AlF6晶胞中含有的原子数与NaCl晶胞中含有的原子数之比为_________。
正确答案
(1)1s22s22p3;N
(2)<;sp3(3)NH3分子间能形成氢键,而NF3分子间只有范德华力
(4)5:1
(三选一)【选修3:物质结构与性质】
碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素。
(1)碳、氮、氧三种元素中,原子核外电子未成对电子数最多的是____________(用元素符号表示)。
(2)尿素[CO(NH2)2]和乙酸(CH3COOH)的相对分子质量均为60,但状态却不同,常温下尿素为稳定的固体,乙酸为易挥发的液体。出现这种现象的原因是______________________________________。
(3)CH4、NH3、H2O三种氢化物分子中的中心原子碳原子、氮原子、氧原子的杂化状态是否相同__________,三种分子中的键角大小顺序是__________(用化学式表示)。
(4)MgO与NaCl晶胞同为面心立方结构,MgO晶胞体积为7.62×10-23cm3,NA=6.02×1023mol-1,那么MgO的晶胞密度为____________g/cm3(保留两位小数,密度=品胞中MgO的质量/晶胞体积)。
正确答案
(1)N
(2)尿素分子形成了大量的分子间氢键,而乙酸中只有极少的分子间氢键
(3)相同;CH4>NH3>H2O
(4)3.49
硼的单质和化合物在工业上有重要的应用。
(1)晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。如图所示,则针对晶体硼的基本结构单元回答下列问题:
①B-B键间键角为_________;
②其中硼原子数有________个;B-B键有________根。
(2)B2O3与C3O2互为等电子体,试写出C3O2的结构式___________。
(3)硼酸[B(OH)3]是一种较弱的一元酸,眼科医院常用作消毒剂,在实验中不小心被碱溶液灼伤后清洗伤口后可涂上少量的硼酸,写出硼酸的电离方程式____________。在硼酸分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是
_______。
A.sp,范德华力 B.sp2,范德华力 C.sp2,氢键 D.sp3,氢键
(4)在30℃以下,将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中,析出一种无色晶体X。组成分析证实,该晶体的质量组成为Na 14. 72%,B 7.03%, H 5.12 %,则X的化学式为________。
正确答案
(1)①60°;②12;30
(2)O=C=C=C=O
(3)B(OH)3+H2O[B(OH)4]-+H+;C
(4)NaBH8O7或NaBH2O4·3H2O
[化学-物质结构与性质]金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛.
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是______.
a.金属键具有方向性与饱和性
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______.
(3)过滤金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=______.CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为______.
(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH).甲醇分子内C原子的杂化方式为______,甲醇分子内的O-C-H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角.
正确答案
(1)a.金属键没有方向性和饱和性,故A错误;
b.金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用,故B正确;
c.金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动,故C错误;
d.金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,故D错误,
故答案为:b;
(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子.第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O,其中C的电负性小,故答案为:c;
(3)中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,中心原子是Ni,价电子排布3d84s2,共10个电子,CO配位时,提供碳原子上的一对孤对电子,=4;CO中C和O以三键结合,含有1个σ键、2个π键,故答案为:4;1:2;
(4)甲醇分子内C的成键电子对数为4,无孤电子对,杂化类型为sp3,是四面体结构,甲醛分子中的碳采取sp2杂化,是平面三角形结构,甲醇分子内O-C-H键角比甲醛分子内O-C-H键角小,故答案为:sp3;小于.
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