- 分子的立体结构
- 共1308题
(2015秋•安徽校级期末)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
正确答案
解析
解:A.CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=2,采取sp杂化方式,H2O中O原子杂化轨道数为
×(6+2)=4,采取sp3杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故A错误;
B.BeCl2中Be原子杂化轨道数为(2+2)=2,采取 sp杂化方式,BF3中B原子杂化轨道数为
(3+3)=3,采取 sp2杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故B错误;
C.CH4中C原子杂化轨道数为×(4+4)=4,采取sp3杂化方式,NH3中N原子杂化轨道数为
(5+3)=4,采取 sp3杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型相同,故C正确;
D.C2H2分子中碳原子形成1个C-H,1个C≡C三键,C原子杂化轨道数为(1+1)=2,采取 sp杂化方式,C2H4分子中碳原子形成2个C-H,1个C═C双键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,两者中心原子杂化轨道的类型不同,故D错误;
故选C.
电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺.
CaC2CaCN2
NH2CN
CO(NH2)2→
(三聚氰胺)
(1)CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为______.CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-离子互为等电子体的分子的化学式为______,可推知CN22-的空间构型为______.
(2)三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸( ),三聚氰酸分子中N原子采取______杂化.三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过______结合,在肾脏内易形成结石.
(3)如图是电石的晶胞示意图,则一个晶胞中含有______个Ca2+离子,研究表明,C22-的存在使晶胞呈长方体,该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有______个.
正确答案
解:(1)CO(NH2)2分子结构简式为:,分子中有2个C-N、4个N-H和1个C=O,所以CO(NH2)2分子有7σ键和1个π键;与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以CN22-离子的空间构型是直线形.
故答案为:7;CO2或N2O;直线型;
(2)三聚氰酸分子中N原子上价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石,
故答案为:sp3;氢键;
(3)Ca2+为位于顶点和面心数目为8×+6×
=4;根据图象,晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有只有同一平面内的4个,
故答案为:4;4;
解析
解:(1)CO(NH2)2分子结构简式为:,分子中有2个C-N、4个N-H和1个C=O,所以CO(NH2)2分子有7σ键和1个π键;与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以CN22-离子的空间构型是直线形.
故答案为:7;CO2或N2O;直线型;
(2)三聚氰酸分子中N原子上价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)=3+
(5-3×1)=4,采取sp3杂化,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石,
故答案为:sp3;氢键;
(3)Ca2+为位于顶点和面心数目为8×+6×
=4;根据图象,晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的C22-有只有同一平面内的4个,
故答案为:4;4;
按要求填写表格。
正确答案
下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ca原子的最外层电子排布式为__________________
(2)Fe元素位于周期表的_____区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为______;
已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的粒子互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______和______(填化学式)。
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有_________
(4)根据VSEPR理论预测ED4-离子的空间构型为_________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的化学式为____________(写2种)。
正确答案
(1) 4s2
(2)d;O;N2;CN
(3)CH4、CH3OH
(4)正四面体;CO2、NCl3、CCl4、CO(任写2个)
雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:Al________Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:______________。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:_________
(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:______________。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
正确答案
(1)<
(2)C、N、O
(3)b
(4)①1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8
②
元素X和Y属于同一主族。负二价的元索X和氢的化合物在通常状况下是一种液体,其中X的质量分数为
88.9%;元素X和元素Y可以形成两种化合物,在这两种化合物中,X的质量分数分别为50%和60%。
(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置:X_______,Y_______。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中,写出X 质量分数为50%的化合物的化学式_______;该分子中中心原子采取_______杂化,是_______分子,分子的构型为_______
(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_______ 该分子中中心原子采取_______杂化,是_______ 分子,分子构型为_______
(4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种,其水溶液均呈酸性,试分别写出其分子式
___________,并比较酸性弱:_______________
正确答案
(1)第二周期、ⅥA族;第三周期、ⅥA族
(2)SO2;sp2;极性;V形
(3)SO3;sp2;非极性;平面三角形
(4)H2SO3、H2SO4;H2SO4> H2SO3
化学-物质结构
氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应.
请回答下列问题:
(1)写出铬原子的基态电子排布式______,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有______(填元素符号),其中一种金属的晶胞结构如图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为______,配位数为______.
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是______(填“极性”或“非极性”)分子.
(3)在①苯 ②CH3OH ③HCHO ④CS2⑤CCl4⑥CH3Cl ⑦HCOOH七种有机物质中,碳原子采取sp2杂化的分子有______(填序号),CS2分子的空间构型是______.
正确答案
(1)Cr的原子序数为24,根据能量最低原理可知基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,
铬原子的最外层电子数为1,位于第四周期,
与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有K、Cu,
晶胞中原子分布于顶点和面心,则原子的数目为:8×+6×
=4,
与顶点金属原子距离最近的原子位于面心位置,则配位数为8×=12,
故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1; K、Cu;4;12;
(2)CCl4、CS2等为非极性分子,CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶,根据相似相溶可知,CrO2Cl2为非极性分子,
故答案为:非极性;
(3)①苯中C形成3个δ键,为sp2杂化,②CH3OH中C形成4个δ键,为sp3杂化,
③HCHO中C形成3个δ键,为sp2杂化,④CS2中C形成2个δ键,为sp杂化,
⑤CCl4中C形成4个δ键,为sp3杂化,⑥CH3Cl中C形成4个δ键,为sp3杂化
⑦HCOOH中C形成3个δ键,为sp2杂化,
所以碳原子采取sp2杂化的分子有①③⑦,
CS2分子中C形成2个δ键,孤电子对数为=0,价层电子对为2,所以CS2分子为直线形.
故答案为:①③⑦; 直线形.
目前,全世界镍(Ni)的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。
(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于__________晶体;基态Ni原子的电子排布式为______________________。
(2)某配合物结构如图所示,分子内含有的作用力有_________________(填编号)。
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。如①CH2=CH2、②HC≡CH、③
④HCHO等,其中碳原子采取sp2杂化的分子有________________(填物质序号),预测HCHO分子的立体结构为________________形。
(4)氢气是新型清洁能源,镧(La)和镍的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一镍原子,其他镍原子都在晶胞面上。该晶体的化学式是____________________。
正确答案
(1)分子;1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar] 3d84s2)
(2)ACE
(3)①③④;平面三角
(4)LaNi5或Ni5La
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。请回答下列问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为__________________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物的微量水分,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,Au原子最外层电子排布式为___________;一种铜金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,原子之间的作用力是__________;
(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与CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为___________。
正确答案
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O,因而通过观察可得结论
(3)正四面体;sp3(4)5d106s1;3:1;金属键
(5)H4AuCu3
(1)下表是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质
①A元素是形成有机物的主要元素,下列分子中采取sp和sp3两种杂化方式的是________
B.CH4 C.CH2=CHCH3 D.CH3CH2C
CH E.CH3CH3
②与AD2互为等电子体(等电子体是指一类分子或离子,组成它们的原子数相同,而且所含的价层电子数也相同)的分子、离子的化学式依次为_________、__________(各写1种)。
③相同条件下,AD2与BD2在水中的溶解度较大的是______(填化学式),理由是_________________。
(2)下表是部分金属元素的电离能
④已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1,则三种金属氯化物(RCl)的熔点由低到高的顺序为_________。
⑤CuCl可用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。CuCl的晶体结构如图所示。Cu+的电子排布式为____________,与同一个Cu+相连的Cl-有______个。
正确答案
(1)①D;②N2O;SCN-;③SO2;因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在水中的溶解度较大
(2)④ZCl
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