内容正文:
专题四 分子空间结构与物质性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等
C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D.杂化轨道只能形成σ键,不能形成π键
2.下列说法中正确的是
A.、、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B.和都是正四面体形分子且键角都为
C.的空间结构为平面正方形,中心原子杂化轨道类型为
D.分子中有未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
3.为实现碳达峰、碳中和目标,可将催化加氢制甲醇,反应的化学方程式为,下列有关说法错误的是
A.两个H结合形成,体现了共价键的饱和性 B.是极性分子
C.中心原子杂化为杂化 D.分子中键与键的个数比为
4.下列粒子的VSEPR模型为四面体,空间结构为V形的是
A. B. C. D.
5.下列图示或化学用语表示不正确的是
A.乙炔的空间结构模型
B.的模型
C.基态的价层电子的轨道表示式
D.p轨道的电子云轮廓图
A.A B.B C.C D.D
6.用模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是
A.与为角形(V形) B.与为直线形
C.与为三角锥形 D.与为平面三角形
7.下列物质中,含有极性键和非极性键的非极性分子是
A. B. C. D.
8.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷高于新戊烷
分子间作用力
B
熔点:远高于(升华)
晶体类型
C
沸点:乙醇远高于丙烷
范德华力
D
溶解度:易溶于和苯而在水中的溶解度较小
分子的极性
A.A B.B C.C D.D
9.人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列图式正确的是
A.HClO的电子式:
B.基态Cr原子的外围电子轨道表示式为:
C.HF分子间的氢键:
D.丙氨酸的手性异构体:
10.化合物W是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A.X分子中采取sp2杂化的碳原子有8个 B.Y分子中所有碳原子可能共平面
C.Z分子存在手性异构体 D.W分子不能发生加成反应
11.Co(Ⅲ)的八面体配合物为,若1mol该配合物与足量作用生成1mol AgCl沉淀,则m、n的值是
A.,, B.,,
C.,, D.,,
12.下列微粒间不能形成配位键的是
A.与 B.与 C.与 D.与
13.已知:水溶液中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。用CuSO4的稀溶液进行下列实验,溶液的颜色变化如图所示:
下列说法错误的是
A.溶液Y呈深蓝色,主要是因为存在[Cu(NH3)4]2+
B.[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面四边形,说明中心原子不是sp3杂化
C.析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O是因为乙醇极性小,降低溶质的溶解度
D.上述实验现象说明H2O的配位能力比NH3强
14.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6结构如下图A所示,图D是18-冠-6与钾离子形成的超分子结构。下列说法不正确的是
A.18-冠-6中碳原子核外电子有5种不同的空间运动状态
B.18-冠-6在水相和油相中均有一定的溶解度,能表示其在油相中的结构应是图C
C.18-冠-6与作用,不与或作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征
D.图D的超分子与二甲醚相比,该超分子中“C-O-C”键角更大
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)已知和可以形成多种微粒,请回答下列问题:
(1)是一种常用的溶剂。
①的中心原子价层电子对数为 ,空间结构为 。
②下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是 (填标号)。
a.冰的密度比水的小 b.水的沸点比硫化氢的沸点高
c.水的热稳定性比硫化氢强 d.水分子为极性分子
③极易溶于水的原因有 (写出一条即可)。
(2)酸溶液中,与结合可形成。
①的电子式为 ,形成的配位键中接受电子对的原子是 (填元素符号)。
②比较和的键角大小; (填“”或“”)。
16.(12分)I.已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白:
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O采用 杂化。H3O+中H-O-H键角比CH4中的键角 (填“大”或“小”),原因为 。
Ⅱ.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(2)天冬酰胺所含元素中, (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(3)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。
(4)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为 (填极性键或非极性键)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。
(5)羰基硫(COS)与CO2的结构相似,羰基硫(COS)分子的结构式为 ;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为 (用文字描述)。
(6)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
17.(12分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为直线形分子。E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,ECl3能与B、C的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空:
(1)写出元素A的原子结构示意图 ;基态E原子的外围电子排布式 。
(2)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 ;B的最简单氢化物分子的中心原子采取 杂化;C的最简单氢化物分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)化合物AC2与一种由B、C组成的化合物X互为等电子体,则X的化学式为 。
(4)已知B与H原子能形成一种高能量的分子B2H4,其中B原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为 。
(5)ECl3形成的配合物的化学式为 。
(6)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为 。
18.(12分)将下列粒子的序号填入相应空格内:①O2②CO2③H2O④H2O2⑤(NH4)2SO4⑥SiCl4⑦C2H2⑧NH3⑨P4
只含有非极性键的非极性分子为 ;含极性键的非极性分子为 ;同时含有共价键、配位键、离子键的物质为 ;正四面体分子为 ;含极性键的极性分子为 ;既含极性键,又含非极性键的极性分子为 。
19.(12分)铁是人体必需的微量元素,铁及其配合物在分析化学中有着重要的应用。
Ⅰ.琥珀酸亚铁可与邻二氮菲(phen,结构为)生成稳定的橙色配合物,反应为,该配合物的特征颜色原理常用来测定的浓度。
(1)中存在的化学键有 (填字母),配位原子的杂化方式为 。
a.配位键 b.离子键 c.π键 d.氢键
(2)某研究小组向反应后的溶液中滴加少量稀硫酸,溶液颜色变浅,该过程中转化为,请结合离子方程式简要说明原因: 。
(3)与邻二氮菲()相比,中C-N-C键角 (填“变大”、“变小”、“不变”),原因是 。
Ⅱ.的配位化合物较稳定且运用广泛,常见配离子及其在水溶液中的颜色如下表:
配离子
颜色
浅紫色
黄色
红色
黄色
无色
为探究配合物形成的影响因素,某化学研究小组按以下步骤进行实验:
溶液Ⅰ(黄色)溶液Ⅱ(红色)溶液Ⅲ(无色)
(4)为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,应加入的试剂为______(填字母)。
A.HCl B.HSCN C.HF D.
(5)由实验可知,配体、、的配位能力由大到小的顺序为 ,影响配合物形成的因素有 (答出1点即可)。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题四 分子空间结构与物质性质
测试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题(共42分)
1、 选择题(本大题共14个小题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B.轨道数目杂化前后可以相等,也可以不等
C.杂化轨道成键时,要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D.杂化轨道只能形成σ键,不能形成π键
【答案】B
【解析】A.原子中能量相近的某些轨道,在成键时重新组合成能量相等的新轨道的过程称为杂化,所形成的新轨道称杂化轨道,故A正确;
B.轨道数目杂化前后一定相等,故B错误;
C.杂化改变了原子轨道的形状和方向,杂化轨道的形状更利于原子轨道间最大程度地重叠,杂化轨道力图在空间取最大夹角分布,使相互间的排斥最小,杂化轨道形成的键更稳定,故C正确;
D.杂化轨道只能形成σ键,π键是未参与杂化的p轨道形成的,故D正确。
综上所述,答案为B。
2.下列说法中正确的是
A.、、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B.和都是正四面体形分子且键角都为
C.的空间结构为平面正方形,中心原子杂化轨道类型为
D.分子中有未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
【答案】D
【解析】A.二氧化氮和三氟化硼分子中,N元素位于第VA族,则5+2=7,B元素位于第ⅢA族,则3+3=6,所以不满足8电子稳定结构,故A项错误;
B.白磷分子为正四面体结构,四个磷原子位于正四面体四个顶点上,所以白磷分子的键角为60°,故B项错误;
C.中氮原子为sp3杂化,空间构型为正四面体形,故C项错误;
D.分子中,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强,故D项正确;
故本题选D。
3.为实现碳达峰、碳中和目标,可将催化加氢制甲醇,反应的化学方程式为,下列有关说法错误的是
A.两个H结合形成,体现了共价键的饱和性 B.是极性分子
C.中心原子杂化为杂化 D.分子中键与键的个数比为
【答案】D
【解析】A.共价键具有饱和性、方向性,两个H结合形成,体现了共价键的饱和性,故A正确;
B.中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,所以是极性分子,故B正确;
C.中心C原子形成4个键,C原子杂化方式为杂化,故C正确;
D.分子的结构式为O=C=O,双键中有1个键和1个键,键与键的个数比为1:1,故D错误;
选D。
4.下列粒子的VSEPR模型为四面体,空间结构为V形的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.BeCl2的中心原子Be的价电子对数为,没有孤电子对,VSEPR模型为直线形,其空间结构为直线形,故A不符合题意;
B.的中心原子S的价电子对数为,有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,其空间结构为三角锥形,故B不符合题意;
C.的中心原子O的价电子对数为,有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体,其空间结构为三角锥形,故C不符合题意;
D.的中心原子S的价电子对数为,有2对孤电子对,VSEPR模型为四面体,其空间结构为V形,故D符合题意;
故答案选D。
5.下列图示或化学用语表示不正确的是
A.乙炔的空间结构模型
B.的模型
C.基态的价层电子的轨道表示式
D.p轨道的电子云轮廓图
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.乙炔为直线结构,且C原子半径大于H,空间填充模型正确,故A正确;
B.中心S原子价层电子对数为3,有1对孤对电子,模型符合二氧化硫的结构,故B正确;
C.基态的价层电子的轨道表示式,故C错误;
D.p轨道为哑铃型,电子云轮廓正确,故D正确;
故选C。
6.用模型预测下列分子或离子的立体结构,其中正确的是
A.与为角形(V形) B.与为直线形
C.与为三角锥形 D.与为平面三角形
【答案】D
【解析】A.中Be的价层电子对数为2+=2,没有孤电子对,空间构型为直线形,故A错误;
B.与CO2一样是直线形,中S的价层电子对数为2+=3,含1个孤电子对,空间构型为V形,故B错误;
C.中B的价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故C错误;
D.与的中心原子价层电子对数均为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故D正确;
答案选D。
7.下列物质中,含有极性键和非极性键的非极性分子是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A.结构式为:,不是对称的结构,其中含有O-O非极性键和O-H极性键,正负电中心不重合,属于极性分子,A不合题意;
B.中只含有N-H极性键,空间构型为三角锥形,正负电中心不重合,属于极性分子,B不合题意;
C.的结构式为,含有极性键和非极性键,正负电中心重合,属于非极性分子,C符合题意;
D.中只含有C-Cl极性键,空间构型为正四面体形,正负电中心重合,属于非极性分子,D不合题意;
故选C。
8.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷高于新戊烷
分子间作用力
B
熔点:远高于(升华)
晶体类型
C
沸点:乙醇远高于丙烷
范德华力
D
溶解度:易溶于和苯而在水中的溶解度较小
分子的极性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.正戊烷与新戊烷是同分异构体,新戊烷支链多,分子间作用力弱,导致正戊烷沸点高于新戊烷,则正戊烷沸点高于新戊烷与分子间作用力有关,故A正确;
B.AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,作用力:离子键>范德华力,导致AlF3的熔点远高于AlCl3,则AlF3的熔点远高于AlCl3与晶体类型有关,故B正确;
C.乙醇中存在分子间氢键,而丙烷中不存在,导致乙醇的沸点高于丙烷,即与氢键作用有关,故C错误;
D.I2和CCl4和苯属于非极性分子,H2O属于极性分子,根据相似相溶原理可知,单质I2易溶于CCl4和苯中,不易溶于水,与分子的极性有关,故D正确;
故选:C。
9.人们可以用图式表示物质的组成、结构。下列图式正确的是
A.HClO的电子式:
B.基态Cr原子的外围电子轨道表示式为:
C.HF分子间的氢键:
D.丙氨酸的手性异构体:
【答案】D
【解析】
A.次氯酸的结构式为H—O—Cl,电子式为,故A错误;
B.铬元素的原子序数为24,基态原子的外围电子排布式为3d54s1,轨道表示式为,故B错误;
C.氟化氢能形成分子间氢键,氢键表示式为,故C错误;
D.丙氨酸分子中含有如图*所示的手性碳原子:,手性异构体为,故D正确;
故选D。
10.化合物W是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A.X分子中采取sp2杂化的碳原子有8个 B.Y分子中所有碳原子可能共平面
C.Z分子存在手性异构体 D.W分子不能发生加成反应
【答案】C
【解析】A.X分子中苯环上、碳碳双键上、碳氧双键上碳原子均为sp2杂化,共9个,故A错误;
B.Y中六元环为饱和碳原子形成的,所有碳原子不可能共平面,故B错误;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,Z分子中存在手性碳原子:,故C正确;
D.W中含苯环和碳氧双键,能发生加成反应,故D错误;
故答案选C。
11.Co(Ⅲ)的八面体配合物为,若1mol该配合物与足量作用生成1mol AgCl沉淀,则m、n的值是
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】B
【解析】由1mol配合物生成1mol AgCl知道1mol配合物电离出1molCl-即配离子显+1价,x=1;又因为Co显+3价,则[CoClm(NH3)n]+为+1价,则m=2,,又因为是正八面体结构,有6个配体,所以n=6-2=4,故本题选B。
12.下列微粒间不能形成配位键的是
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】D
【解析】A.含有空轨道,含有孤对电子,可形成配位键,故A不符合题意;
B.含有空轨道,含有孤对电子,可形成配位键,故B不符合题意;
C.含有空轨道,含有孤对电子,可形成配位键,故C不符合题意;
D.无孤对电子,中存在孤对电子,没有例离子能提供空轨道,不能形成配位键,故D符合题意;
故选D。
13.已知:水溶液中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。用CuSO4的稀溶液进行下列实验,溶液的颜色变化如图所示:
下列说法错误的是
A.溶液Y呈深蓝色,主要是因为存在[Cu(NH3)4]2+
B.[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面四边形,说明中心原子不是sp3杂化
C.析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O是因为乙醇极性小,降低溶质的溶解度
D.上述实验现象说明H2O的配位能力比NH3强
【答案】D
【分析】深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,氢氧化铜沉淀能转化为配离子[Cu(NH3)4]2+。
【解析】A.深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,A项正确;
B.中心原子为sp3杂化的微粒空间结构为四面体形、三角锥形、角形,[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面四边形,说明中心原子不是sp3杂化,B项正确;
C.乙醇极性小于水,络合物在乙醇中溶解度较小,若向反应后的溶液加入乙醇,将会有[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O晶体,C项正确;
D.蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,氢氧化铜沉淀能转化为配离子[Cu(NH3)4]2+,说明[Cu(NH3)4]2+比[Cu(H2O)4]2+稳定,即说明NH3的配位能力比H2O强,D项错误;
答案选D。
14.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6结构如下图A所示,图D是18-冠-6与钾离子形成的超分子结构。下列说法不正确的是
A.18-冠-6中碳原子核外电子有5种不同的空间运动状态
B.18-冠-6在水相和油相中均有一定的溶解度,能表示其在油相中的结构应是图C
C.18-冠-6与作用,不与或作用,这反映了超分子的“分子识别”的特征
D.图D的超分子与二甲醚相比,该超分子中“C-O-C”键角更大
【答案】B
【解析】A.18-冠-6中碳原子参与sp3杂化,核外电子占用5个原子轨道,有5种不同的空间运动状态,故A正确;
B.烃基亲油、O原子亲水,能表示其在油相中的结构应是图B,故B错误;
C.18-冠-6与作用,不与或作用,冠醚空穴适配不同大小的碱金属离子,这反映了超分子的“分子识别”的特征,故C正确;
D.图D的超分子中O原子有1个孤电子对,二甲醚中O原子有2个孤电子对,与二甲醚相比,该超分子中“C-O-C”键角更大,故D正确;
选B。
第II卷 非选择题(共58分)
2、 非选择题(本大题共5个小题,共58分)
15.(10分)已知和可以形成多种微粒,请回答下列问题:
(1)是一种常用的溶剂。
①的中心原子价层电子对数为 ,空间结构为 。
②下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是 (填标号)。
a.冰的密度比水的小 b.水的沸点比硫化氢的沸点高
c.水的热稳定性比硫化氢强 d.水分子为极性分子
③极易溶于水的原因有 (写出一条即可)。
(2)酸溶液中,与结合可形成。
①的电子式为 ,形成的配位键中接受电子对的原子是 (填元素符号)。
②比较和的键角大小; (填“”或“”)。
【答案】(1) 2 V形 ab 能与水形成分子间氢键(与水都是极性分子,按照相似相溶原理,极易溶于水)
(2) O >
【解析】(1)①H2O中,中心原子氧原子的价层电子对数为2+=4,有2个孤电子对,空间结构为V形;
②a.冰中水分子间的氢键数目要多于液态水,故导致冰的密度比水的小,与水分子间氢键有关,故a选;
b.水的相对分子质量小于硫化氢,但是由于水分子间能形成氢键,导致沸点比硫化氢的沸点高,与水分子间氢键有关,故b选;
c.水的热稳定性比硫化氢强,使因为H—O键的键能大于H—S键的键能,与氢键无关,故c不选;
d.水分子为极性分子是因为分子中正负电荷中心不重合,与水分子间氢键无关,故d不选;
答案为ab;
③极易溶于水的原因是能与水形成分子间氢键(与水都是极性分子,按照相似相溶原理,极易溶于水);
(2)
①的电子式为,形成的配位键中接受电子对的原子是O;
②键角大小;>,因为和中O都是4个价层电子对,的O有1个孤电子对,中的O有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力更大,导致键角更小,故的键角大于。
16.(12分)I.已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白:
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O采用 杂化。H3O+中H-O-H键角比CH4中的键角 (填“大”或“小”),原因为 。
Ⅱ.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(2)天冬酰胺所含元素中, (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(3)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。
(4)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为 (填极性键或非极性键)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。
(5)羰基硫(COS)与CO2的结构相似,羰基硫(COS)分子的结构式为 ;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为 (用文字描述)。
(6)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) sp3 小 H3O+中O原子有一对孤对电子,CH4中C没有孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小
(2)氮
(3)2
(4) 极性键 S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大
(5) O=C=S 平面三角形
(6)<
【解析】(1)H3O+中O价层电子对数为,故O为sp3杂化,中H-O-H键角比CH4中的键角小,因为H3O+中O原子有一对孤对电子,CH4中C没有孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小;
(2)基态N原子核外未成对电子数为3个;
(3)由图可知,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp3两种;
(4)①不同原子形成的化学键为极性键;
②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,故H2S的键角大;
(5)羰基硫(COS)与CO2的结构相似,二氧化碳的结构式为O=C=O,故羰基硫(COS)分子的结构式为O=C=S;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则中心原子C的价层电对数为3,无孤电子对,故光气分子的空间构型为平面三角形;
(6)SnBr2中Sn为第ⅣA元素,故价层电子对数=,互斥模型为平面三角形,空间结构为V形,有一对孤电子对,孤电子对排斥力大于共用电子对,故推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角<120°。
17.(12分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为直线形分子。E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,ECl3能与B、C的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空:
(1)写出元素A的原子结构示意图 ;基态E原子的外围电子排布式 。
(2)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 ;B的最简单氢化物分子的中心原子采取 杂化;C的最简单氢化物分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)化合物AC2与一种由B、C组成的化合物X互为等电子体,则X的化学式为 。
(4)已知B与H原子能形成一种高能量的分子B2H4,其中B原子满足8电子结构特征,则该分子的电子式为 。
(5)ECl3形成的配合物的化学式为 。
(6)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 3d54s1
(2) C<N<O sp3 V形
(3)N2O
(4)
(5)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3
(6)2Mg+CO22MgO+C
【分析】A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多,其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素,化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,所以D是Mg,C是O;AC2为直线形分子,AC2为CO2,则A为C;因A、B、C的核电荷数依次增多,则B为N;E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,E的原子序数为24,则E为Cr;CrCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,则配体中有4个NH3、2个H2O,三个氯离子位于外界,该配合物为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3;
【解析】(1)
元素A为C元素,C原子核内质子数为6,核外电子排布为2、4,原子结构示意图为,E为Cr元素,Cr为24号元素,其电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1,基态Cr原子的外围电子排布式3d54s1;
(2)A、B、C分别为C、N、O,同周期元素从左到右非金属性增强,电负性增大,则电负性由小到大的顺序为C<N<O;N的最简单氢化物分子NH3的中心N原子价层电子对数为,N原子采取sp3杂化,O的最简单氢化物分子H2O中心O原子价层电子对数为,有2对孤对电子,空间构型为V形;
(3)原子数总数相同、价电子总数相同的粒子之间互称为等电子体,化合物AC2是CO2,一种由N元素、O元素化合物X与CO2互为等电子体,则X为N2O;
(4)
B为N元素,N与H原子能形成一种高能量的分子N2H4,N原子满足8电子稳定结构,则其电子式应为;
(5)CrCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,则配体中有4个NH3、2个H2O,三个氯离子位于外界,该配合物的化学式为:[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3;
(6)Mg在CO2中可以燃烧并一种MgO和C,该反应的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
18.(12分)将下列粒子的序号填入相应空格内:①O2②CO2③H2O④H2O2⑤(NH4)2SO4⑥SiCl4⑦C2H2⑧NH3⑨P4
只含有非极性键的非极性分子为 ;含极性键的非极性分子为 ;同时含有共价键、配位键、离子键的物质为 ;正四面体分子为 ;含极性键的极性分子为 ;既含极性键,又含非极性键的极性分子为 。
【答案】 ①⑨ ②⑥⑦ ⑤ ⑥⑨ ③④⑧ ④
【解析】①O2只含有非极性键,属于非极性分子;
②CO2只含极性键,为直线形分子,结构对称为非极性分子;
③H2O只含极性键,结构不对称,正负电荷的中心不重合,为极性分子;
④H2O2含极性键和非极性键,结构不对称,正负电荷的中心不重合,为极性分子;
⑤(NH4)2SO4含有共价键和铵根与硫酸根之间的离子键、铵根内部N与H之间的配位键,属于离子化合物;
⑥SiCl4只含极性键,为正四面体结构,结构对称为非极性分子;
⑦C2H2含极性键和非极性键,为直线形分子,结构对称为非极性分子;
⑧NH3只含极性键,为三角锥形结构,结构不对称,正负电荷的中心不重合,为极性分子;
⑨P4只含非极性键,为正四面体结构,结构对称为非极性分子;
则只含有非极性键的非极性分子为①⑨;含极性键的非极性分子为②⑥⑦;同时含有共价键、配位键、离子键的物质为⑤;正四面体分子为⑥⑨;含极性键的极性分子为③④⑧;既含极性键,又含非极性键的极性分子为④;
19.(12分)铁是人体必需的微量元素,铁及其配合物在分析化学中有着重要的应用。
Ⅰ.琥珀酸亚铁可与邻二氮菲(phen,结构为)生成稳定的橙色配合物,反应为,该配合物的特征颜色原理常用来测定的浓度。
(1)中存在的化学键有 (填字母),配位原子的杂化方式为 。
a.配位键 b.离子键 c.π键 d.氢键
(2)某研究小组向反应后的溶液中滴加少量稀硫酸,溶液颜色变浅,该过程中转化为,请结合离子方程式简要说明原因: 。
(3)与邻二氮菲()相比,中C-N-C键角 (填“变大”、“变小”、“不变”),原因是 。
Ⅱ.的配位化合物较稳定且运用广泛,常见配离子及其在水溶液中的颜色如下表:
配离子
颜色
浅紫色
黄色
红色
黄色
无色
为探究配合物形成的影响因素,某化学研究小组按以下步骤进行实验:
溶液Ⅰ(黄色)溶液Ⅱ(红色)溶液Ⅲ(无色)
(4)为了能观察到溶液Ⅰ中的颜色,应加入的试剂为______(填字母)。
A.HCl B.HSCN C.HF D.
(5)由实验可知,配体、、的配位能力由大到小的顺序为 ,影响配合物形成的因素有 (答出1点即可)。
【答案】(1) ac
(2),加入硫酸,增大,该反应平衡正向移动,减小,溶液颜色变浅
(3) 变大 中N原子的孤对电子与形成配位键,对成键电子对的斥力减小
(4)D
(5) 溶液的酸碱性或配体的浓度或配体的种类
【解析】(1)
phen中带有苯环结构,苯环含π键,与Fe2+形成配合物,存在配位键;为配体时,N原子的p轨道参与形成大键,故其轨道杂化方式为sp2杂化;
(2)H+中含有空轨道,也能与邻二氮菲中的N形成配位键,当H+浓度较高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键根据离子反应,加入硫酸,增大,该反应平衡正向移动,减小,溶液颜色变浅;
(3)孤对电子数越多,键角越小;中Fe2+的价电子数为6,根据公式法:中心原子孤电子对数= (a-xb)/2,式中a为中心原子的价电子数;x为中心原子结合的原子数(配位原子数);b为配位原子达到稳定电子结构(8电子或2电子)接受的电子数,故三邻氮二菲合铁(Ⅱ)的孤对电子数为0;邻二氮菲的N的电子轨道分布为1s22s22p1,孤对电子对数为1,N原子的孤对电子与形成配位键,导致形成配合物后,对成键电子对的斥力减小,键角变大;
(4)为了观察到浅紫色,需要除去红褐色,即抑制铁离子的水解,所以可向溶液中加稀硝酸,加稀盐酸会生成黄色的,加入HSCN会形成,加入HF会形成,故加入HNO3;
(5)根据题目实验现象,步骤①加水溶解硝酸铁晶体形成配合物,在步骤②中加入HSCN后显红色,说明形成,SCN-配位能力强于H2O;步骤③加入NaF溶液后,溶液呈无色,形成,故F-的配位能力强于SCN-;
不同配体的配位能力不同,根据步骤①,加入水溶液硝酸铁后,形成配合物,但加入硝酸会形成,故配合物形成与溶液的酸碱性和配体种类有关。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$