- 分子的立体结构
- 共1308题
如图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答问题:
(1)s电子的原子轨道呈________形,每个s能级有________个原子轨道;p电子的原子轨道呈________形,每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是______电子,其电子云在空间有______________方向;元素X的名称是______,它的氢化物的电子式是________________________________________________________________________。
正确答案
(1) 球 1 纺锤 3 (2) 2p 三个互相垂直的伸展 氮
试题分析:(1)s电子的原子轨道呈球形,每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈纺锤形,每个p能级有3个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=2,所以该元素的原子序数是7,是氮元素。其中原子中能量最高的是2p电子,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向。其氢化物是氨气,含有极性键,其电子式是。
点评:该题是常识性知识的考查,难度不大。熟练记住核外电子的排布以及常见电子云的形成,并能灵活运用即可。
( 8分, 多选错选不得分)现有下列物质, 用编号填空回答下列问题:
A.干冰B.金刚石C. 氦D.过氧化钠E.二氧化硅F. 溴化铵
(1)通过非极性键形成的原子晶体是: 。
(2)可由原子直接构成的晶体是: 。
(3)含有离子键、共价键、配位键的化合物是: 。
(4)含有非极性键的离子化合物是: 。
(5) 已知微粒间的作用力包括离子键、共价键、金属键、范德华力、氢键。氯化钠熔化,粒子间克服的作用力为____________;二氧化硅熔化,粒子间克服的作用力为____________;干冰气化,粒子间克服的作用力为____________。A、B、C、D四种物质的熔点从低到高的顺序为____________________(填序号)。
正确答案
( 8分 ) (多选错选不得分)
(1) B ( 1分 ) (2)BCE ( 1分 ) (3) F ( 1分 ) (4) D ( 1分 )
(5) 离子键 共价键 分子间 CADB( 4分 )
试题分析:干冰是CO2,含有极性键的共价化合物,形成的晶体是分子晶体;金刚石是含有非极性键的单质,形成的晶体是原子晶体;过氧化钠是含有离子键和非极性键的离子化合物,形成的晶体是离子晶体;二氧化硅是含有极性键的共价化合物,形成的晶体是原子晶体;溴化铵是含有离子键,极性键和配位键的离子化合物,形成的晶体是离子晶体。氯化钠是是含有离子键的离子化合物,形成的晶体是离子晶体。
点评:判断晶体熔化所需要克服的作用力关键是准确判断出晶体的类型,即金属晶体克服的是金属键、离子晶体克服的是离子键,原子晶体克服的是共价键,分子晶体克服的是分子间作用力。一般情况下,原子晶体的熔沸点大于离子晶体大于分子晶体。
麻醉剂的发现和使用,是人类历史上了不起的一项成就,它可使患者在接受治疗时感觉不到疼痛.
(1)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一.有关理论认为N2O与CO2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,则N2O的电子式可表示为________,其空间构型是________型,由此可见它是________分子(填“极性”或“非极性”)
(2)另一种常用麻醉剂氯仿,常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2)∶2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2,为防止中毒事故,使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是________.
(3)作为麻醉剂,氙气在医学上备受重视.氙能溶于细胞质的油脂里,引起细胞的麻醉和膨胀,从而使神经末梢作用暂时停止.人们曾试用体积分数为80%氙气和20%氧气组成的混合气体,作为无副作用的麻醉剂.稀有气体氙的化学性质不活泼,但它在一定条件下可与其它物质反应生成化合物.现取1mol氙气和3.5mol氟气于密闭容器中,在一定条件下使反应完毕,剩余有1.5mol氟气,同时有白色固体生成,此白色固体的化学式为________.
正确答案
(8分)(1) (2分);直线(1分);极性(1分) (2)D(2分) (3)XeF4 (2分)
试题分析:(1)N2O与CO2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,所以根据CO2的结构简式O=C=O可知,N2O的电子式可表示为。CO2是直线型结构,因此N2O分子也是直线型结构。由于氮氧双键和氮氮双键不同,所以N2O分子极性分子。
(2)根据发生反应的化学方程式2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2可知,产物中有HCl气体产生,氯化氢能和酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,而氯仿和酸化的硝酸银溶液不反应,据此可以检验氯仿是否变质,因此正确的答案选D。
(3)参加反应的氟气是3.5mol-1.5mol=2.0mol,则根据原子守恒可知,该白色固体中Xe和F原子的个数之比是1:4,即化学式是XeF4。
按下列要求写出由第二周期非金属元素组成的中性分子的相关内容:
(1)平面三角形分子:分子式_____________,中心原子杂化方式是___________________。
(2)三角锥形分子:分子式______________,VSEPR模型为 。
(3)正四面体形分子:结构式______________,中心原子杂化方式是__________________。
(4)互为等电子体的两对物质的分子式:N2和_____________,CO2和_________________。
正确答案
(1)BF3 SP2 (2)NF3 四面体形
(3) SP3 (4)CO N2O
试题分析:在第二周期元素形成的分子中,属于平面三角形的是BF3,中心原子没有孤对电子,所以是sp2杂化;属于三角锥形的是氨气,中心原子氮原子含有(5-3×1)÷2=1,所以VSEPR模型为四面体型;属于正四面体型结构的是四氟化碳,结构式是,中心原子没有孤对电子,属于sp3杂化;原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,所以和 互为等电子体的是CO,和CO2互为等电子体的是N2O。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型和重要的考点。试题紧扣教材,难易适中,基础性强。旨在培养学生灵活运用基础知识甲基实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。
A+,B2+,C-离子都由1~18号中某些元素组成。A+离子中键角为109°28',B2+离子中没有化学键。C-离子中有9个质子,具直线型结构。已知A+,B2+,C-均有10个电子。试回答:
(1)写出离子符号:A+______,B2+______,C-______。
(2)下列微粒:Ca2+,Ag+,质子,中子,哪些最易与C-结合为挥发性稳定化合物______。
正确答案
(1)NH4+,Mg2+,OH-
(2)质子(即H+)
【错解分析】错解(1)Na+,Mg2+,F- (2)Ag+或Ca2+
在中学化学里常见具有相同电子数的微粒有:
①具10电子的微粒:CH4,NH3,H2O,HF,Ne;Na+,Mg+,Al3+,N3-,O2-,F-,NH4+,H3O+,OH-等。
②具18电子的微粒:SiH4,PH3,H2S,HCl,Ar;K+,Ca2+,P3-,S2-,Cl-,HS-,O22-,F2,H2O2,C2H6,CH3OH,CH3F等。
【正解】由题给条件首先判断离子种类。有10个电子且有键角为109°28'的离子,必为五原子构成的正四面体构型的离子,只有NH4+符合题意。B2+为Mg2+无误。C-则不仅要由它有9个质子考虑,还要注意它有直线型构型,否则会误认为是F-。正确的应是OH-离子。至于与OH-结合为挥发性稳定化合物,则不注意易误写为HF,AgF,CaF2,后两者均不挥发。质子即指H+,它与OH-结合为水是合题意的。
(5分)用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表:
正确答案
(5分)
根据价层电子对互斥理论可知,甲烷知碳原子含有的孤对电子对数是(4-1×4)÷2=0,所以甲烷分子的构型是正四面体形,其中碳原子是sp3杂化。BeCl2中Be原子含有的孤对电子对数是(2-1×2)÷2=0,因此是直线型结构,属于sp杂化。SO2中硫原子含有的孤对电子对数是(6-2×2)÷2=1,则SO2是V形结构,是sp2杂化。CH3+中碳原子含有的孤对电子对数是(4―1―1×3)÷2=0,因此是平面三角形结构,属于sp2杂化。SO42-中硫原子含有的孤对电子对数是(6+2-2×4)÷2=0,所以是正四面体形,属于sp3杂化。NCl3中氮原子含有的孤对电子对数是(5-1×3)÷2=1,因此结构是三角锥形,属于sp3杂化
在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是___________
(2)以极性键相结合,具有直线型结构的非极性分子是___________
(3)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是___________
(4)以极性键相结合,具有三角锥型结构的极性分子是___________
(5)以极性键相结合,具有折线型结构的极性分子是_________
(6)以极性键相结合,而且分子极性最大的是__________
正确答案
(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)H2O
(6)HF
(12分)A、B、C是三种常见短周期元素的单质。常温下D为无色液体,E是一种常见的温室气体。其转化关系如图(反应条件和部分产物略去)。试回答:
(1)E的电子式是 。
(2)单质X和B或D均能反应生成黑色固体Y,Y的化学式是 。
(3)物质Z常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等。Z和B的组成元素相同,Z分子中各原子最外层电子数之和为18。Z和酸性碘化钾溶液反应生成B和碘单质,反应的离子方程式是 。
(4)取0.3 mol F与足量D充分混合后,所得溶液中再通入0.2 mol E充分反应,最后得到的水溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是(不考虑H+) 。
(5)E的大量排放会引发很多环境问题。有科学家提出,用E和H2合成CH3OH和H2O,对E进行综合利用。25℃,101 kPa时,该反应的热化学方程式是 。
(已知甲醇的燃烧热,氢气的燃烧热
)
正确答案
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
略
(8分)判断含氧酸强弱的一条经验规律:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。几种实例如下表所示。
(1)亚磷酸(H3PO3)和亚砷酸(H3AsO3)的分子式相似,但它们的酸性差别很大。亚磷酸是中强酸,亚砷酸既有弱酸性又有弱碱性,由此可推出它们的结构式分别为:
亚磷酸_____________________________________________,
亚砷酸_______________________________________。
(2)分别写出亚磷酸和亚砷酸与过量的NaOH溶液反应的化学方程式。
亚磷酸:___________________________________________,
亚砷酸:________________________________________________。
(3)在亚磷酸和亚砷酸中分别加入浓盐酸,分析反应情况,可以反应的用化学方程式表示。
亚磷酸:__________________________________________________
亚砷酸_________________________________________________。
正确答案
根据题意可得到非羟基氧越多,酸性越强(1)亚磷酸(H3PO3)比亚砷酸(H3AsO3)酸性强,故非羟基氧多,故分别和
;(2)与氢氧化钠中和,是与羟基上氢反应消耗NaOH的量不一样,(3)亚砷酸为两性,可以与盐酸反应,而亚磷酸不行。
在下列各组气体中,试分析判断哪种气体更易液化?
①Cl2、N2;②SiH4、CH4;③SO2、CO2;④邻二甲苯、对二甲苯;⑤甲烷、乙烷;⑥丁烷、异丁烷
正确答案
①Cl2 ②SiH4 ③SO2 ④邻二甲苯 ⑤乙烷 ⑥丁烷
①②⑤三组气体中的分子均为组成结构相似的分子,只要从相对分子质量的大小就可以判断更易液化的气体分别是各组气体中相对分子质量较大的分子,即①Cl2、②SiH4、⑤乙烷。③组中SO2的相对分子质量大于CO2的相对分子质量,并且SO2是极性分子,所以SO2分子间的范德华力大于CO2分子间的范德华力,故SO2易液化。④组中的邻二甲苯、对二甲苯的相对分子质量相等,邻二甲苯是极性分子,对二甲苯是非极性分子,所以邻二甲苯分子间的范德华力大于对二甲苯分子间的范德华力,故邻二甲苯易液化。⑥组中丁烷、异丁烷是同分异构体,异丁烷分子含有支链,使分子间接触面积减小,分子间作用力减小,所以丁烷分子更易液化。
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