- 分子的立体结构
- 共1308题
I．下列分子中，属于非极性分子的是______
A、SO2 B、BeCl2 C、BBr3 D、COCl2
II．铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等．请回答以下问题：
（1）Cu+基态核外电子排布式为______．
（2）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为：______；CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是______；
（3）SO42-的立体构型是______，其中S原子的杂化轨道类型是______；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为______；该晶体中，粒子之间的作用力是______；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为______．
正确答案
I．A、SO2是V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
B、BeCl2是直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
C、BBr3是平面三角形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
D、COCl2是平面三角形结构，但夹角不都相同，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
故选BC；
（1）铜是29号元素，铜原子失去1个电子生成亚铜离子，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10；
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（2）加热条件下，铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为：Cu+2 H2SO4（浓）
故答案为：Cu+2 H2SO4（浓）
（3）SO42-离子中含有4个σ键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：正四面体，sp3；
（4）在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，所以该晶胞中含有铜原子个数=6×
故答案为：3：1；金属键；
（5）根据氟化钙的晶胞知，每个氢原子连接3个铜原子一个金原子，所以该晶胞中含有8个氢原子，则其化学式为：
H8AuCu3；
故答案为：H8AuCu3．
（三选一）【选修3：物质结构与性质】
硅与金刚砂（SiC）是两种重要的工业产品，它们都可由二氧化硅与碳反应制得。
（1）由SiO2生成SiC的化学方程式是_________________。 氮化硅（Si3N4）也是一种高硬度高沸点的物质，其制备方法是在H2的保护下，使SiCl4与N2反应沉积在石墨表面，形成一层致密的氮化硅层，写出该反应的化学方程式_______________________。
（2）基态Si原子的价电子排布式为________；Si与C相比，电负性较大的是_________（填元素符号）。
（3）从原子轨道重叠的角度，X分子中含有的化学键是____________，X可与氧气反应生成Y，Y分子的中心原子杂化轨道类型是__________，键角是_____________。SiO2与HF溶液反应可以生成一种气态物质，该物质的立体构型为__________________。
（4）SiC的一种晶体与晶体硅的结构相似，其中C原子和Si原子的位置是交替的，在SiC中最小的环上有________个原子，SiC与晶体硅相比，_________熔点较高，原因是______________________________ 。
（5）生铁中存在着碳铁化合物。若铁晶体的晶胞结构如图，铁的密度是dg/cm3，则铁原子的半径是_________cm。（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
正确答案
（1）SiO2+ 2C==SiC+ 2CO；3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl
（2）1s22s22p63s23p2 (或者[Ne]3s23p2 )；C
（3）共价键；sp；180°；正四面体
（4）6；碳化硅；两者都是原子晶体,结构和组成相似,Si-Si键长大于Si-C键长,Si-Si键能小,晶体硅的熔沸点低于碳化硅
（5）
(1)下列说法正确的是____（每小题只有一个正确答案，下同）。
A. 离子晶体中一定存在离子键，分子晶体中一定存在共价键
B. 主族元素形成的单质，从上到下熔沸点逐渐升高
C. N2分子中的共价键是由两个σ键和一个π键组成的
D. 以极性键结合的分子不一定是极性分子
(2)下列叙述正确的是____。
A. 用VSEPR理论预测PCl3的立体构型为平面三角形
B. SO2和CO2都是含有极性键的非极性分子
C. 在NH4+和[Cu(NH3)2]2+中都存在配位键
D. 铝元素的原子核外共有5种不同运动状态的电子
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数逐渐增大。已知Z的原子序数为29，其余均为短周期主族元素。Y 原子的价电子排布为msnmpn，R原子核外L层的电子数为奇数，Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题：
(3)Z2+的核外电子排布式是______________。如图是Z和X形成晶体的晶胞结构示意图（○代表X），可确定该品胞中阴离子的个数为___________。
(4)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为A、B，试比较它们的热稳定性并说明理由：_______________。
(5)Q和X形成的一种化合物甲的相对分子质量为44，则甲的空间构型是_____________。中心原子采取的杂化轨道类型是____，该分子中含有____个π键。
(6)R有多种氧化物，其中乙的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的乙气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐的化学式是_________。
(7)这五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于____ 晶体；Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为____（用元素符号作答）。
正确答案
(1)D
(2)C
(3)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)；4
(4)A大于B，因为C的非金属性比Si的非金属性强（答案合理即可）
(5)直线形；sp；2
(4)NaNO2
(5)原子；C
氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为_________。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为_________________。
(2)根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是_________；1 molO22+ 中含有的π键数目为
_________。
(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3+基态核外电子排布式为__________。
(4)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如图所示，则该钙的氧化物的化学式为
__________
正确答案
(1)F>N>O；V形
(2)sp；2NA (3)1s22s22p63s23p63d3 (4) CaO2
现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，且都位于周期表前四周期。A的单质是密度最小的气体，B的双原子单质分子中，σ键与π键数目之比为1：2；C与B形成的一种化合物在常温下呈红棕色，D单质与它同主族下一周期元素的单质组成的合金在常温下呈液态，可用作原子反应堆的导热剂。E与D位于同一周期，且E元素的单质、氧化物熔点都很高。化合物FA溶于B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液，能生成两种气体，溶液呈蓝色。
(1)D的离子结构示意图为____________；Q分子是B2C的等电子体，Q的结构简式为___________。
(2)基态F+的电子排布式为____________；BA3分子的立体结构为______________。
(3)BAs晶体所含化学键类型有______________；BAs与水反应的化学方程式为___________________。
(4)如图是C、F元素组成的化合物M、N的晶胞示意图，M的化学式为_________，N的名称为_________。
正确答案
(1)
(2)1s22s22p63s23p63d10；三角锥形
(3)离子键和极性共价键；NH4H+H2O=NH3·H2O+H2↑
(4)Cu2O；氧化铜
2011年3月11日日本发生了9.0级强地震。福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘-131和铯-137。碘-131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。日 本政府计划向核电站附近居民发放防止碘-131辐射的药物碘片。
(1) Cs（铯）的最外层电子排布式为6s1，与铯同主族的前四周期（包括第四周期）的三种元素A、B、C的电离能如下表
那么三种元素A、B、C的元素符号分别为___________，形成其单质晶体的化学键类型是____________。
(2)F与I同主族，BeF2与氢气爆炸的生成物H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是________、_________。
(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物，非金属氯化物等。
BCl3是一种非金属氯化物，该物质分子中B-Cl键的键角为_____________。
(4)碘-131是碘单质，其晶胞结构如下图甲所示，该晶胞中含有_______个I2分子；KI的晶胞结构如下图乙 所示，每个K+紧邻___个I-。
正确答案
(1)Li、Na、K；金属键
(2)sp；sp3(3)120°
(4)4；6
在HF、H2O、NH3、CH4、CO32-、CO2、HI分子中：
（1）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是______．
（2）以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分子是______．
（3）以极性键相结合，具有V型结构的极性分子是______．
（4）以极性键相结合，而且分子极性最大的是______．
（5）CO32-的空间构型为______．
正确答案
（1）CH4中含有极性键，空间结构为正四面体，正负电荷的中心重合，属于非极性分子；
故答案为：CH4；
（2）NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子；
故答案为：NH3；
（3）H2O中含有极性键，空间结构为折线型，属于极性分子；
故答案为：H2O；
（4）HF中含有极性键，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，分子极性最大；
故答案为：HF；
（5）CO32-中σ键个数=配原子个数=3，孤电子对个数=
故答案为：平面正三角形．
[化学--选物质结构与性质]
（1）如图甲，血红素含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、H、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序是______，根据以上电负性请判断H2N-CHO中C和N的化合价分别为______和______．基态Fe原子的核外电子排布式为______．血红素中两种N原子的杂化方式分别为______、______．
（2）卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物．Cl2、IBr、ICl沸点由高到低的顺序为______．I+3（可看成II+2）属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I+3的空间构型为______．多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，则A的化学式为______．
①HClO4、②HIO4、③HIO6[可写成（HO）5IO]的酸性由强到弱的顺序为______（填序号）．
（3）目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位．配合物Ni（CO）4常温为流态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，固态Ni（CO）4属于______晶体．如图乙配合物分子内的作用力除共价键外，还存在的两种作用力是______（填字母编号）．
A．氢键 B．离子键 C．范德华力 D．配位键
（4）最近发现，只含X、Y和Ni三种元素的某种晶体具有超导性．X元素原子的2p能级的电子排布图为
，Y元素原子的价电子排布式为3s2，该晶体的一个晶胞如图丙所示，则该晶体的化学式为______．
正确答案
（1）在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，可知电负性强弱顺序为H＜C＜N＜O．
电负性大的元素呈负价，电负性小的元素呈正价，H2N-CHO中C的化合价为（+2）+（+1）+（-1）=+2，N的化合价为-3．
根据核外电子排布规律，可得Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2根据N原子的价电子排布式2s22p3，若N原子成三个共价键，则N原子周围还有一对孤对对子，即此时无配位键，该N原子采取sp3杂化，若N原子成四个共价键，必有一个配位键，如还存在双键，则该N原子采用sp2，由图可知，这两种情况都存在．
故答案为：H＜C＜N＜O；+2-3；1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；sp2 sp3；
（2）因相对分子质量BrI＞ICl＞Cl2 ，则范德华力BrI＞ICl＞Cl2 ，即沸点BrI＞ICl＞Cl2 ．
因I3+可看成II2+，孤电子对数由
RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，氯离子的半径小于碘离子的半径，则RbCl的离子键长小于RbI的离子键长，则RbCl的晶格能较大，
则A为RbCl．
因非金属性Cl＞Br＞I，非金属性越强，则对应的最高价氧化物的酸性越强，则①的酸性最强，在②③中都是碘元素的含氧酸，非羟基氧个数越多，酸性越强，则酸性到为②＞③．酸性由强到弱的顺序为①②③．
故答案为：BrI＞ICl＞Cl2 ；V形；RbCl；①②③
（3）CCl4、苯是非极性分子，配合物Ni（CO）4常温为流态，易溶于CCl4、苯．根据相似相溶原理，结合熔点低，可判断配合物Ni（CO）4为分子晶体．
观察图乙可知，配合物Ni（CO）4分子内的作用力除共价键外，还存在氢键和配位键．
故答案为：分子；AD
（4）根据X元素原子的2p能级的电子排布图，可知X为C元素，Y元素原子的价电子排布式为3s2，则Y为Mg元素，
根据晶胞图丙可知，C原子为体心，原子数为1，Mg原子位于顶点上，原子数为8×
故答案为：MgCNi3
氮元素可形成卤化物、氮化物、叠氮化物及配合物等许多化合物。
(1)NF3的沸点为-129℃，其分子的空间构型为____________。
(2)叠氮酸(HN3)是一种弱酸，可部分电离出H+和N3-。
①与N3-互为等电子体的分子、离子有____________（各举1例）。
②叠氮化物、氰化物都能与Fe2+、Cu2+及Co3+等形成配合物，如：[Fe(CN)6]4-、[Co(N3)(NH3)5]SO4。铁的基态原子核外电子排布式为________________；CN-中C原子的杂化类型是_________；[Co(N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为_______________。
③NaN3与KN3的结构类似，则NaN3的晶格能________KN3的晶格能。（填“>”或“<”）
(3)元素X与N形成的氮化物中，X+中的所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成晶体的结构如上图所示。则X+符号是________，每个N3-与其距离最近的X+有_________个。
正确答案
(1)三角锥形
(2)①N2O或CO2或CS2或BeCl2；SCN-或OCN-或CNO-；②[Ar]3d64s2；sp杂化；6；③>
(3)Cu+；6
[三选一----物质结构与性质]
下表为元素周期表的一部分，其中编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）写出元素⑥的基态原子电子排布式__________，元素⑦位于_____________区。
（2）元素②和③的第一电离能大小顺序是__________（用元素符号表示）。请写出由第二周期元素组成的与N3-互为等电子体的离子的化学式_________ ，其空间立体结构为___________。
（3）在测定①和④形成的化合物的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是____________。
（4）在叶绿素a中含有元素⑤，下图是叶绿素a的部分结构，在该分子中C原子的杂化类型有___________。
（5）②和⑦形成某种化合物的晶胞结构如上图所示（每个球均表示1个原子，其中②显-3价），则其化学式为________________。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d54s1 ; ds
（2）N > O ; NO2+ ; 直线形
（3）HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n
（4）sp和sp2（5）Cu3N
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