- 分子的立体结构
- 共1308题
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC形成的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为29。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）AC2在H2C（C的氢化物）中的溶解度不大，其主要原因是_________________________。
（2）B的氢化物的分子空间构型是______________。其中心原子采取______________杂化。
（3）写出化合物AC2的电子式______________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为______________。
（4）向ESO4中逐滴加氨水至氨水过量，其现象为______________；产生此现象的原因（用离子方程式表示） ______________；______________。
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是____________________________。
正确答案
（1）CO2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相容原理，CO2在H2O中的溶解度不大
（2）三角锥形；sp3
（3）
（4）先出现蓝色絮状沉淀，沉淀溶解成深蓝色溶液；Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓ +2NH4+；
Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-（5）4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
2010年上海世博会场馆，大量的照明材 料或屏幕都使用了发光二极管( LED)。 目前市售LED品片，材质基本以GaAs （砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答
(1)镓的基态原子的电子排布式是_____________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为__________， 与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为__________。
(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是__________。（用氢化物分子式表示）
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为____________。
(5)比较二者的第一电离能：As__________Ga(填“<”、“>”或 “=")。
(6)下列说法正确的是__________（填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As> Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4 正四面体
(3)NH3>AsH3>PH3(4)sp2(5)>
(6)BCD
Ⅰ铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
（1）由图可知，金属晶体铂的堆积方式为__________，一个晶胞中含有__________个铂原子，距离每个铂原子最近且等距离的铂原子有____________个。
Ⅱ 铂元素的一种化合物：PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：
（2）PtCl2(NH3)2是___________ (填写选项字母)；
A．平面四边形结构 B．四面体结构
（3）请在下侧空格内画出淡黄色固体分子的几何构型图：
（4）黄绿色固体物质是由_________组成(填“极性分子”或“非极性分子”)；
（5）两种固体在水中的溶解性差异，可以用__________原理来解释；
（6）NH3中的N—H键是__________ (填写选项字母)；
A．sp3—s σ键 B．sp2—s σ键 C．sp3—p σ键 D．sp3—s ?键
Ⅲ 碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，是第二代铂族抗癌药物。碳铂的结构为：
（7）化学键种类很多，如：A．极性共价键 B．非极性共价键 C．配位键 D．离子键 E．金属键 F．σ键 G．π键。碳铂中含有的作用力有___________（填数字）。
①ABCFG ②ABDF ③ACEG ④DE
（8）在碳铂分子中，C原子的杂化方式有____________种。
正确答案
（1）面心立方 ；4 ；12
（2）A
（3）
（4）极性分子
（5）相似相溶
（6）A
（7）①
（8）2
A．美国《科学》杂志评出的2009年十大科学突破之一是石墨烯的研究和应用方面的突破．石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性．制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等．石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如右：
（1）下列有关石墨烯说法正确的是______．
A．石墨烯的结构与金刚石相似
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12g石墨烯含σ键数为NA
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合．
①钴原子在基态时，核外电子排布式为：______．
②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是______．
③右图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表示为：______．
④含碳源中属于非极性分子的是______（a．甲烷 b．乙炔 c．苯 d．乙醇）
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有：______；酞菁铜分子中心离子的配位数为：______．
B．硫酸钾是重要的化工产品，生产方法很多，如曼海姆法、石膏两步转化法等．
（1）本实验中，采用抽滤方法，图中A、B两仪器名称分别为：______、______．
（2）在一部转化反应器中发生的反应为：CaSO4•2H2O+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+CaCO3+CO2↑+3H2O，该步反应温度必须低于35℃，其主要目的是____________．
（3）在两步转化反应器中发生反应的化学方程式为____________．
（4）两步转化反应器中用乙二醇代替水作溶剂，其目的是____________．
（5）磷石膏主要成分为二水硫酸钙（CaSO4•2H2O），还含有未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁铝氧化物等，欲检验母液中含Fe3+，可用亚铁氰化钾溶液检验，该检验反应的离子方程式为：______．
（6）该法优点除K2SO4产率高外，再列举一个优点____________．
正确答案
（1）A、石墨烯是平面结构，金刚石空间网状结构，故A错误；
B．碳碳双键上所有原子都处于同一平面，所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面，故B正确；
C．石墨烯中一个碳原子具有1.5个σ键，所以12g石墨烯含σ键数为1.5NA，故C错误；
D．石墨结构中，石墨层与层之间存在分子间作用力，所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力，故D正确；
故选BD；
（2）①钴是27号元素，钴原子核外有27个电子，根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式，注意向排4s电子再排3d电子，所以基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2，
故答案为：[Ar]3d74s2；
②分子晶体中，物质的熔沸点随着相对分子质量的增大而增大，但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点，
故答案为：乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键；
③每个晶胞中含有的铜原子数=6×
④a．甲烷是正四面体结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
b．乙炔是直线型结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
c．苯是平面结构，属于对称结构，所以是非极性分子；
d．乙醇不是对称结构，所以是极性分子；
故选a、b、c；
⑤酞菁分子中部分氮原子含有2个σ键一个孤对电子，所以采取sp2杂化，部分氮原子含有3个σ键一个孤对电子，所以采取sp3杂化；
该分子中能提供孤对电子的氮原子才是配原子，所以酞菁铜分子中心原子的配位数为：2；
故答案为：sp3和sp2；2；
B．（1）A、B两仪器名称分别为：布氏漏斗和安全瓶，故答案为：布氏漏斗；安全瓶；
（2）碳酸氢铵易分解，为防止碳酸氢铵分解，所以反应温度必须低于35℃，故答案为：防止NH4HCO3分解；
（3）氯化钾和硫酸铵反应生成硫酸钾和氯化铵，反应方程式为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl，
故答案为：（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl；
（4）硫酸钾易溶于水而不易溶于乙二醇，所以加入乙二醇是为了降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率，
故答案为：降低K2SO4溶解度，有利于K2SO4析出，提高产率；
（5）铁离子和铁氰化钾反应生成KFe[Fe（CN）6]沉淀，其反应方程式为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓，故答案为：Fe3++K++[Fe（CN）6]4-=KFe[Fe（CN）6]↓；
（6）该法优点除K2SO4产率高外，还有原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等，故答案为：原料得到充分利用，同时得到副产品化肥等．
超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域中．超细铜粉的某制备方法如下：
试回答下列问题：
（1）下列关于[Cu（NH3）4]SO4的说法中，正确的有______．（填字母序号）
A．[Cu（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．[Cu（NH3）4]SO4含有NH3分子，其水溶液中也含有NH3分子
C．[Cu（NH3）4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．[Cu（NH3）4]SO4的外界离子的空间构型为正四面体
（2）NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为：______．
（3）SO
（4）NH3易液化的原因是______．
（5）如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，由此可确定该氧化物的化学式为______．
（6）NH4CuSO3与硫酸微热时除得到超细铜粉外，还可看到溶液变蓝，同时有使品红褪色的气体．则该反应的离子方程式为______．
正确答案
（1）A．[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A正确；
B．NH3为配体分子，溶液中不存在NH3，故B错误；
C..元素周期律中，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但N原子最外层达到半饱和的稳定结构，难以失去电子，所以其第一电离能大小为N＞O，故C错误
D．SO42-离子中价层电子对数为4+
故答案为：AD．
（2）Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，NH4CuSO3中Cu的化合价为+1价，则金属阳离子的核外电子排布式为
[Ar]3d10，故答案为[Ar]3d10：
（3）SO32-中含有3个δ键和1个孤电子对，故为sp3杂化，离子含有4的原子，价电子总数为26，对应的等电子体有NF3（或PF3、NCl3、PCl3等），故答案为：sp3；NF3（或PF3、NCl3、PCl3等）；
（4）N元素的非金属性较强，对应的氢化物中含有氢键，沸点较高，易液化，故答案为：NH3分子间可形成氢键，
（5）晶胞中4个Cu位于晶胞内部，O位于晶胞的顶点和面心，共有8×
故答案为：CuO；
（6）除得到超细铜粉外，还可看到溶液变蓝，同时有使品红褪色的气体，说明生成Cu、Cu2+和SO2，反应的离子方程式为2NH4CuSO3 +4H+
故答案为：2NH4CuSO3 +4H+
常用于除去高速公路冰雪的是“氧盐类”融雪剂，如NaCl、MgCl2等．请回答
（1）“氯盐类”融雪剂主要成分的晶体类型为______；
（2）冰比硫化氢溶点高的原因是______，其分子中氧原子的杂化轨道类型为______；
（3）已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为______（用元素符号表示），元素Y的第一电离能大于X的原因是______；
（4）融雪时刻对环境危害很大，如和路基上的铁等金属形成原电池，会加快路面面破损．铁元素应用广泛，Fe2+与KCN溶液反应得Fe（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成黄血盐，其配离子结构如图．
①铁元素基态原子价电子排布式为______；
②已知CN-与N2结构相似，1mol CN-中π键数目为______；
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为______．
正确答案
（1）NaC1、MgC12等为活泼金属与活泼非金属性形成的化合物，为离子晶体，故答案为：离子晶体；
（2）由于O元素的电负性较强，形成的氢化物中含有氢键，沸点较高，故答案为：冰（或水）中含有氢键；sp3；
（3）从表中原子的第一至第四电离能可以看出，Z的第一电离能较小，而第二电离子能较大，说明易失去1个电子，则Z的化合价为+1价，应为Na元素，Y的第一、第二电离能较小，可失去2个电子，即最外层应有2个电子，应为Mg元素，而X的第一、第二、第三电离能都较小，可失去3个电子，最高化合价为+3价，应为Al元素，周期表中，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al、Mg、Na，因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定，所以Mg的第一电离能大于Al，
故答案为：Al、Mg、Na；因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态，比Al稳定；
（4）①铁元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；
②N2中，N原子之间含有2个π键，已知CN-与N2结构相似，则1molCN-中π键数目为2NA，故答案为：2NA；
③由配离子结构示意图可知黄血盐的化学式为K4[Fe（CN）6]，则反应的化学方程式为Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]，故答案为：Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]．
能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
(1)目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。
①Ni原子的价电子排布式是________________。
②该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸附H2的数目为___________。
(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料-对硝基苯酚水合物（化学式为C6H5NO3·1.5H2O）。实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是__________________。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是_______________。
(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是__________，其中心原子N的杂化方式是___________。
正确答案
(1)①3d84s2；②3NA (2)①O>N>C>H；②氢键
(3)
（三选一）【化学-物质结构与性质】
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
(1)
(2)将乙炔通入
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈
(4)
正确答案
(1)
(2)1s22s22p63s23p63d10
(3)sp杂化、sp2；3
(4)4
Ⅰ．A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M能层的p能级有3个未成对电子，D元素原子核外的M能层中只有2对成对电子。请回答下列问题：
⑴当n=2时，AB2属于_______分子（填“极性”或“非极性”），分子中有_______个π键。A6H6分子中A原子的杂化轨道类型是_______杂化。
⑵当n=3时，A与B形成的晶体属于_______晶体。
⑶若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______（用元素符号表示）。
Ⅱ．⑴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)
⑵①与N2O互为等电子体的阴离子为______________（填一种即可）；②根据价层电子对互斥模型确定ClO3－离子的空间构型为______________。
⑶已知某红紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，该配合物中的中心离子钴离子在基态时的核外电子排布式为___________。
⑷下图是金属铝晶体结构的示意图。已知金属铝的密度为2.7g/cm3，则紧邻的铝原子的半径为_____________cm。（已知
正确答案
Ⅰ⑴非极性；2；sp2； ⑵原子； ⑶P>S>Si
Ⅱ⑴BC；⑵①SCN－或N3-； ②三角锥形；⑶ [Ar]3d6； ⑷1.42×10－8
[化学-物质结构与性质]金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是______．
a．金属键具有方向性与饱和性
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______．
（3）过滤金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=______．CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为______．
（4）甲醛（H2C═O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内C原子的杂化方式为______，甲醇分子内的O-C-H键角______（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角．
正确答案
（1）a．金属键没有方向性和饱和性，故A错误；
b．金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，故B正确；
c．金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，故C错误；
d．金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光，故D错误，
故答案为：b；
（2）Ni的外围电子排布为3d84s2，3d能级上有2个未成对电子．第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性小，故答案为：c；
（3）中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，中心原子是Ni，价电子排布3d84s2，共10个电子，CO配位时，提供碳原子上的一对孤对电子，
（4）甲醇分子内C的成键电子对数为4，无孤电子对，杂化类型为sp3，是四面体结构，甲醛分子中的碳采取sp2杂化，是平面三角形结构，甲醇分子内O-C-H键角比甲醛分子内O-C-H键角小，故答案为：sp3；小于．
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