内容正文:
[对应学生用书P78]
[对应学生用书P79]
1.(1)(2021·全国甲卷)CO2分子中存在____个σ键和____个π键。
(2)(2021·湖南卷)SiCl4与N甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如下图所示。
1个M2+中含有_______个σ键。
(3)(2017·全国卷Ⅱ)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如下图所示。R的阴离子N中的σ键总数为______个。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则N中的大π键应表示为________。
解析 (1)CO2的结构式为O===C===O,1个双键中含有1个σ键和1个π键,因此1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键。
(2)M2+的结构中含有单键、双键和配位键,单键和配位键都是σ键,双键中含有1个σ键,则该离子中含有54个σ键。
(3)由题给结构图可知,N呈五元环状结构,共含有5个σ键。N中每个N原子含3个未成对电子,分别与2个N原子形成2个σ键后,每个N原子剩余1个未成对电子,故5个N原子用6个电子形成大π键,可表示为。
答案 (1)2 2 (2)54 (3)5
2.(1)(2021·全国甲卷)单晶硅的晶体类型为_________。
(2)(2020·山东化学等级考)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥的Cl2反应生成SnCl4。常温常压下,SnCl4为无色液体。SnCl4分子的空间结构为_________________,其固体的晶体类型为_____________。
(3)(2019·全国卷Ⅲ)苯胺()的晶体类型是_________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃),原因是___________________________________________。
解析 (1)单晶硅中,Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构,因此单晶硅为共价晶体。
(2)Sn为ⅣA族元素。由常温常压下SnCl4为液体可知,SnCl4为分子晶体;SnCl4分子中中心原子的孤电子对数=×(4-4×1)=0,σ键电子对数为4,价电子对数为4,故SnCl4分子的空间结构为正四面体。
(3)苯胺是有机物,晶体类型是分子晶体。氮原子电负性大,苯胺分子间存在氢键,使苯胺的熔点、沸点比甲苯高。
答案 (1)共价晶体 (2)正四面体 分子晶体 (3)分子晶体 苯胺分子间存在氢键
3.(1)(2021·湖南卷)①晶体硅和碳化硅的熔点较高的是________(填化学式)。
②硅和卤素单质反应可以得到SiX4,SiX4的熔点、沸点如下表。
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
0 ℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是________(填化学式),沸点依次升高的原因是_________________。
(2)( 2020·全国卷Ⅱ)Ti的四卤化物的熔点如下表所示。TiF4的熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是______________________________。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
(3)(2019·全国卷Ⅰ) 一些氧化物的熔点如下表。
氧化物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔点/℃
1 570
2 800
23.8
-75.5
表列氧化物的熔点不同的原因是_______________________________________。
(4)(2017·全国卷Ⅰ)K和Cr属于同一周期元素,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是______________________________________。
解析 (1)①共价晶体的熔点取决于共价键的强弱,晶体硅和碳化硅都是共价晶体,碳原子的原子半径小于硅原子,非金属性强于硅原子,C—Si键的键能大于Si—Si键,C—Si键的键长小于Si—Si键,C—Si键强于Si—Si键,碳化硅的熔点高于晶体硅。
②由题给物质的熔点、沸点可知,0 ℃时,四氟化硅为气态,四氯化硅为液态,四溴化硅、四碘化硅为固态;分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小,SiX4都是结构相似的分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,则SiX4的沸点依次升高。
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