- 分子的立体结构
- 共1308题
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。
(1)水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为____。
(2)写出与H2O分子互为等电子体的微粒________（填1种）。
(3)水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是____。
A．氧原子的杂化类型发生了改变
B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变
D．微粒中的键角发生了改变
(4)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）。
(5)在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键（如图所示），已知冰的升华热是51kJ/mol，除 氢键外，水分子间还存在范德华力(11kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是____kJ／mol。
(6)将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：____。
正确答案
(1)1s22s22p4 (2)NH2- (3)A
(4)BC
(5)20
(6)Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+
由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，均含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1，B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问题：
（1）B、C、D分子中相对原子质量较大的三种元素第一电离能由大到小排列的顺序为___________________（用元素符号回答）。
（2）A与HF相比，其熔、沸点较低，原因是________________________。
（3）B分子的空间构型为________ 形，该分子属于__________分子。（填“极性”或“非极性”）
（4）C为一种绿色氧化剂，有广泛应用。请写出Cu、稀H2SO4与C反应制备硫酸铜的离子方程式__________________，该反应中反应物Cu原子的基态电子排布式为____________。下图是铜晶体一个晶胞的示意图，该晶胞含_________个铜原子。
（5）D分子中心原子的杂化方式是_____________，由该原子组成的双原子单质分子中包含_______个π键，与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为_______________。
正确答案
（1）N＞O＞S
（2）HF分子间形成氢键
（3）V形（或角形）；极性分子
（4）Cu＋2H+＋H2O2＝Cu2+＋2H2O；[Ar]3d104s1；4
（5）sp3；2；CO
下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
（1）写出上表中的元素⑩原子的外围电子排布式_______________ 。
（2）元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是_____________。
（3）元素④的第一电离能_________ （填“>”、“=”或“<”）元素⑤的第一电离能；元素④与元素① 形成的X分子的空间构型为_________。X沸点高于同族其它元素与元素①形成的化合物的沸点，其原因是________________________。
（4）第四周期所有元素的基态原子中，4p轨道半充满的是_________（请填元素符号，下同），3d轨道半充满的原子是_______，4s轨道半充满的是_______。
（5）将过量的X通入含有元素⑩的蓝色硫酸盐溶液中，其离子方程式为______________。
正确答案
（1）
（2）离子晶体
（3）>； 三角锥形；X分子间易形成氢键
（4）As；Cr‘Mn；K、Cr、Cu
（5）4NH3 + Cu2+=Cu(NH3)42+
D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。回答下列问题：
(1)Y的最高价氧化物的化学式为________；
(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是_______，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式
_______；
(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为___________；
(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属________，其晶体类型属________；
(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是____________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是____________________；
(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：___________________。
正确答案
(1)SO3(2)Cl；HClO、HClO2、HClO3、HClO4（任写3种即可）
(3)直线形
(4)共价键；原子晶体
(5)Mg3N2；Mg3N2+8H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3·H2O[或Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑]
(6)D的最高价氧化物是CO2，X的最高价氧化物是SiO2，前者比后者的熔点低，因为前者为分子晶体，由分子间力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合，共价键强度大于分子间力。
A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知：
①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；
②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；
③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；
④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。
（1）写出A元素在周期表中的位置_______________________。
（2）写出C的单质和强碱溶液反应的离子方程式________________________________。
（3）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4气态分子。C4分子结构与白磷分子结构相似
（4）由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X的结构式为____________，X与水反应的化学方程式是___________________。
（5）A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为______________，Y晶体的熔点比金刚石熔点______（填“高”或“低”)。
（6）B2H4是一种可燃性液体，其水溶液呈弱碱性，是因为溶液中存在平衡：H2B－BH2＋H2O
正确答案
（1）第二周期ⅣA族
（2）Cl2＋2OH－=ClO－＋H2O
（3）N4(g) ====2N2(g)；△=－882 kJ/mol
（4）
（5）C3N4；高
（6）H2B－BH3+＋OH－（或B2H5+＋OH－）
（三选一）【选修3：选修物质结构与性质】
已知：A、B、C、E四种短周期元素，A是原子半径最小的元素，B元素基态原子的2P轨道上只有两个电子， C元素的基态原子L层只有2对成对电子，E元素在第三周期元素中电负性最大。D元素的化合物D3C4具有磁性。
（1）分子式为BC2的空间构型为___________；E元素原子的电子排布式为____________。
（2） 某直线形分子由A、B两种元素组成且原子个数比为1:1，该分子中含有________个σ键， ___________个π键; 其中心原子的杂化类型为____________。
（3）同质量的A2C晶体的密度小于液体（4℃时）的密度，其原因是____________。
（4）若向由A、C组成某种化合物的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则该化合物的分子式是__________ ，属于___________分子（填：“极性”或“非极性”），该反应的化学方程式是____________________。
（5）① D与水蒸气反应的化学方程式为_____________；
② 已知D(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断D(CO)5晶体属于_____________（填晶体类型）。
正确答案
（1）直线型；1S22S22P63S23P5或[Ne] 3S23P5
（2）3 ；2 ；sp
（3）冰晶体中存在的氢键使水分子的空间利用率不高，留有较大的空隙。而4℃时，冰的结构部分解体，密度增大。
（4）H2O2；极性 ； 2H2O2
（5）①3Fe+4H2O（g）
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。A元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等；B、E同主族，且核电荷数之比为1：2；C的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子；D的最外层电子数是内层电子总数的一半。试回答下列问题。
(1)F位于周期表中第___周期___族。
(2)常温时，39 gB、C按原子个数比1：1形成的化合物X与足量CO2反应放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式____________________；写出少量X与FeCl3溶液反应的离子方程式____________________。
(3)B、C、F组成的化合物Y是家用消毒剂的主要成分，Y的溶液呈碱性，用离子方程式解释其原因
___________________；起消毒作用的微粒电子式为____________________。
(4)四原子分子Z与C的单质和水反应所得的阴离子电子数相等，Z的分子空间构型为_______形，它属于
_______ （填“极性”或“非极性”）分子；请比较Z与DA3的沸点高低并加以解释_______________。
(5)目前人们正在研究开发一种高能电池，它是以熔融的C、E单质为两极，以C离子导电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质，反应式为：2C +xE
正确答案
(1)三；ⅦA
(2)2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g);△H=-4QkJ/mol；3Na2O2+6Fe2++6H2O=Na++4Fe(OH)3↓+2Fe3+(3)ClO-+H2O
(5)xS+2e-=Sx2-；6.72；1
[三选一—选修3：物质结构与性质]
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 ____________。
②下列叙述不正确的是____________。（填字母）
A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH2O易溶于水
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式____________。
(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_____________
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 -中不存在_______________。
A、共价键 B、非极性键 C、配位键 D、σ键 E、π键
写出一种与 CN- 互为等电子体的单质分子式______________。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于_________ 区。
（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：
① 确定该合金的化学式__________ 。
② 若晶体的密度＝ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为_______________cm。
正确答案
（1）①H
（2）①具有孤对电子 ； ②B ； N2 （3）d区
（4） ①Fe2Al ；②
三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应另一种产物为盐。
（1）该反应的化学方程式为______________，生成物NF3中氮原子的杂化方式为_____________ ，NF3分子空间构型为____________ ；
（2）N、F两种元素的氢化物稳定性比较，NH3 _________HF（选填“>”或“<”）；
（3）N3-被称为类卤离子，写出1种与N3-互为等电子体的分子的化学式___________ ；
（4）元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，A跟氟可形成离子化合物，其晶胞结构如下图，该离子化合物的化学式为______________ 。
正确答案
（1）3F2+4NH3
（2）＜
（3）N2O或CO2
（4）CaF2
通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(△H)，化学反应的△H等于反应中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。
请回答下列问题。
(1)比较下列两组物质的熔点高低SiC____Si； SiCl4____SiO2（填“>”或“<”）。
(2)图中立方体中心“●”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“●” 表示出与之紧邻的硅原子。
(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
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