- 分子的立体结构
- 共1308题
化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可用OxFy表示。10mL A可分解生成15mL O2和10mL F2(同 温同压下)。
(1)A分解反应的化学方程式为:_______________。
(2)已知A中x个氧原子呈…O-O-O…链状排列,则A分子结构式的是__________。
(3)该分子中O发生了____杂化,形成了______个_______(填空间位置的关系)的杂化轨道,O原子与其他原子间形成______键(填“σ”或“π”)。其中∠OOO(键角)_______180°(填“是”、“不是”或“不能确定”)。
(4)Se和Br分别与O、F同主族,则Se原子的电子排布式为__________,Br原子的简化电子排布式为________。
正确答案
(1)2O3F2=3O2+2F2 (2)F-O-O-O-F
(3)sp3;4;正四面体;σ;不是
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p4;[Ar]3d104s24p5
Al和Si、Ge(锗)和As(砷)在元素周期表金属和非金属过渡位置上,且砷(As)与氮同主族,其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题:
(1)As的价电子排布式为____。
(2)AlCl3是化工生产中的常用催化剂,熔点为192.6℃,熔融状态以二聚体Al2Cl6形式存在,Al2Cl6中化学键类型是____。
(3)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝(A1N)在绝缘材料中的应用广泛,A1N晶体与金刚石类似,每个Al 原子与____个N原子相连,与同一个Al原子相连的N原子构成的空间构型为____。在四大晶体类型中,A1N属于____晶体。
(4)Si和C同主族,Si、C和O成键情况如下:
在SiO2中,硅原子轨道杂化形式为____,1mol CO2中含有π键数目为____。二氧化碳的熔沸点远低于二氧化硅的原因是____。
(5) SiCl4(液)常用作烟雾剂,原因是Si存在3d轨道,能同H2O(液)配位而剧烈水解,在潮湿的空气中发 烟,试用化学方程式表示其原理_________。
正确答案
(1)4s24p3
(2)共价键(或σ键)
(3)4;正四面体;原子
(4) sp3;1.204×1024 ;二氧化碳是分子晶体,而二氧化硅是原子晶体
(5)SiCl4 +3H2O=H2SiO3↓+4HCl↑
水是自然界中普遍存在的一种物质,根据下列信息回答问题:
(1)氧原子基态时价层电子的电子排布图为_____________。
(2)已知2H2O = H3O+ + OH-,H3O+的立体构型是___________________,中心原子的杂化类型是__________________。
(3)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为:δs-s,p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号δp-p,则H2O分子含有的共价键用符号表示为_________。
(4)试比较同主族元素的氢化物H2O、H2S和H2Se的稳定性和沸点高低,并说明理由。稳定性_____________理由______________。沸点________________理由:______________。
正确答案
(1)
(2)三角锥形;sp3
(3)δs-p
(4)稳定性:H2O>H2S>H2Se;因为非金属性越强,气态化合物越稳定;沸点:H2O>H2Se>H2S;H2O可形成分子间氢键,沸点最高,H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,因而H2Se比H2S沸点高。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1 )请写出元素N 的基态原子电子排布式 。
(2 )元素B、G 形成的单质熔点更高的是_______ (填化学式),原因是____________。(3 )ME2L2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断ME2L2是__________ (填“极性”或“非极性”)分子。根据等电子原理:NO2+ 中氮原子的杂化类型是 , 1 mol O22+ 中含有π键的数目为 。
(4)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4,碳原子采取sp2杂化的分子有___________(填序号),CS2分子的空间构型是__________。
(5)元素N可以形成分子式为Co(NH3)5BrSO4,配位数均为6的两种配合物,若往其中一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则该配合物的化学式为 。
正确答案
(1 )1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
(2 )Li;Li和Na的价电子数相同,但Li原子半径小于Na原子半径,所以Li金属键更强,熔点更高
(3 )非极性;sp;2NA
(4 )①③;直线型
(5 )[Co(NH3)5SO4]Br
PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,请回答下列问题:
(1)PtCl2(NH3)2是平面正方形结构,还是四面体结构?__________________。
(2)请在以下横线上画出这两种固体分子的几何构型图:
淡黄色固体:________________,黄绿色固体:_________________。
(3)淡黄色固体物质是由____分子组成,黄绿色固体物质是由分子组成____________(填“极性”或“非极性”)。
(4)黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大,原因是_______________________。
正确答案
(1)平面正方形结构
(2);
(3)非极性;极性
(4)根据相似相溶原理,因为淡黄色固体为非极性分子,较难溶于极性溶剂水中;而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水中
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中.超细铜粉的某制备方法如下:
(1)[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为:______.
(2)SO42-中硫原子的杂化轨道类型是______:写出一种与SO42-互为等电子体的分子______.
(3)某反应在超细铜粉做催化剂作用下生成
,则分子中σ键与π键之比为______
(4)该化合物[Cu(NH3)4]SO4中存在的化学键类型有______.(填字母)
A.离子键 B.金属键 C.配位键 D.非极性键 E.极性键
(5)NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为______.
(6)铜的某氯化物的晶胞结构如图
所示,该化合物的化学式为______.
正确答案
(1)N、O元素属于同一周期,且N元素属于第VA族,O元素属于第VIA族,O、S属于同一周期,且S元素的原子序数大于O元素,所以第一电离能大小顺序是N>O>S,故答案为:N>O>S;
(2)SO42-中S原子的价层电子数=4+(6+2-3×2)=4,所以采取杂sp3化方式,原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体,与SO42-互为等电子体的分子为CCl4,
故答案为:sp3,CCl4;
(3)共价单键是σ键,共价双键中一个是σ键一个是π键,该物质中含有14个σ键1个是π键,所以分子中σ键与π键之比为14:1,故答案为:14:1;
(4)[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键,N原子和铜原子之间存在配位键,NH3中H和N之间存在共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键,故选ACE;
(5)NH4CuSO3中的金属阳离子是Cu+,基态Cu+核外有28个电子,根据构造原理知其核外电子排布式为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10,故答案为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;
(6)该晶胞中铜原子个数是4,氯原子个数=8×+6×
=4,所以其化学式为:CuCl,故答案为:CuCl.
(三选一)【选修3:物质结构与性质】
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外电子排布式为___________。
(2)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________________
(3)甲醛(结构式为)与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_____________;甲醛分子的空间构型是___________;1mol甲醛分子中含σ键的数目为________________________。
②在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为___________________。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)N、 F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F原子,偏离N原子使得N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难与Cu2+形成配位键
(3)①sp2杂化;平面三角形;3NA;②4
(三选一)【化学--选修 物质结构与性质】
用黄铜矿(主要成分是CuFeS2)生产粗铜的反应原理如下
(1)已知在反应①、②中均生成相同的气体分子,该气体具有漂白性。请分别写出反应①、②的化学方程式是_____________、_______________。
(2)基态铜原子的核外电子排布式为_______________,硫、氧元素相比,第一电离能较大的是_______ 。
(3)反应①和②生成的气体分子的中心原子的杂化类型是____________,分子的空间构型是__________________。
(4)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验,CuSO4溶液中加氨水生成蓝色沉淀,再加氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________________;在该晶体中存在化学键的种类有_________ 。
(5)Cu2O的晶胞结构如图所示,该晶胞的边长为a cm,则Cu2O的密度为_________ g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
正确答案
(1)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑
(2)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;氧
(3)sp2;V型
(4)乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而降低溶质的溶解度;离子键、配位键、共价键
(5)
(三选一)【物质结构与性质】
三氟化氮是一种无色、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。NF3是一种三角锥型分子,键角102°,沸点-129℃;可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
(1)写出制备NF3的化学反应方程式:__________。
(2)NF3的沸点比NH3的沸点(-33℃)低得多的主要原因是_______________
(3)与铜属于同一周期的过渡元素,且各电子层均无未成对电子,该元素的基态原子核外电子排布式为____________;若该元素的硫化物具有如图甲所示的晶胞结构,则该晶胞中S2-的配位数为__________。若该金属单质的晶体在不同温度下有两种不同的堆积方式,其晶胞结构分别如图乙所示,则两晶胞中实际含有的原子个数之比为____________。
(4)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ/mol),回答下面各题
①在周期表中,最可能处于同一族的是______和_______。
②T元素最可能是_____区元素。若T为第二周期元素,E是第三周期元素中原子半径最小的元素,则T、E形成化合物的空间构型为_______,其中心原子的杂化方式为______。
正确答案
(1)4NH3+3F2=NF3+3NH4F
(2)NH3分子间能形成氢键,NF3分子间只有范德华力
(3)1s22s22p63s23p63d104s2{或[Ar]3d104s2);4;1:2
(4)①R;U;②p;平面正三角形;sp2杂化
(三选一)【化学--选修物质结构与性质】
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)O、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是_______。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是_______,原因是______________。
(2)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为_______,每个COCl2分子内含有_____个δ键,______个π键。其中心原子采取_____杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是___________。
(3)CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示) 晶体中,Z4+的氧配位数为________;晶体中,若将Ti4+置于立方体的体心,Ca2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的______;
正确答案
(1)N>O>Si;金刚石;C60是分子晶体而金刚石是原子晶体
(2)①结构式“略”;3;1;sp2;②金属键
(3)12;所有棱心
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