内容正文:
原子结构与性质、分子结构与性质
1.(4分)基态磷原子的价层电子轨道表示式是 。某激发态P原子的电子排布式为[Ne]3s13p33d1,该P原子中共有 种能量不同的电子。
2.(6分)H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ,基态Cu2+的价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
3.(3分)铜和锌同周期且相邻,现有几种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10,失去1个电子需要的能量由大到小排序是 。
4.(6分)碳和氧是构建化合物的常见元素。
某烃结构如图,带星号碳原子的杂化方式为 ;带星号碳碳之间的键长比一般碳碳单键的键长要长,请从碳成键轨道的成分角度分析其原因: 。
5.(6分)氨硼烷(NH3BH3)具有良好的储氢能力,分子中有配位键。则氨硼烷中H—N—H的键角 (填“>”“<”或“=”)H—B—H的键角,理由是 。
6.(6分)S2()中的O—O比H2O2中的更 (填“难”或“易”)断裂。其原因是 。
7.(6分)BF3形成的化合物中配位键的强度:BF3·NCl (填“>”“<”或“=”)BF3·N(CH3)Cl2,理由是 。
8.(6分)常温下 AlCl3在四氯化碳中的溶解度大于MgCl2,理由是 。
三乙基铝是一种金属有机物,结构简式为Al(C2H5)3,可作高能火箭燃料,原因是 。
9.(3分)S2作为配体可提供孤电子对与Ag+形成。分析判断S2中的中心S原子和端基S原子能否作配位原子并说明理由: 。
10.(9分)(1)已知HSCN的结构有两种,这两种分子结构中除氢外各原子均满足8电子稳定结构(无配位键),请画出沸点高的分子的结构式: 。
(2)杂环化合物咪唑结构如图,其分子中的大π键可表示为,则其结合质子能力更强的氮原子是 (填“①”或“②”),其原因是 。
11.(9分)(1)碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大,解释原因: 。
(2)HI主要用于药物合成,通常用I2和P反应生成PI3,PI3再水解制备HI。PI3的空间结构是 ,PI3水解生成HI的化学方程式是 。
12.(9分)同周期中第一电离能大于砷的元素有 种。CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是 (填化学式),原因为 。
13.(12分)(1)Mg和SiO2在高温下制备Si,同时生成MgO。MgO的熔点高于MgCl2的原因是 。
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。EDTA可用于水的软化,软化水过程中形成的一种螯合物如图所示。1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol,配合物中碳原子的杂化方式为 ,键角1 (填“>”“<”或“=”)键角2。
14.(15分)向CuSO4溶液中加入少量氨水,得到浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀;若继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的含[Cu]2+的铜氨溶液。
(1)比较键角:NH3 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)N。
(2)该实验中,Cu2+与NH3结合能力 Cu2+与H2O结合能力,解释原因: 。
(3)经实验发现:金属铜与氨水和过氧化氢的混合溶液反应也可得到。金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 , 反应的离子方程式为 。
答案精析
1. 6
解析 基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3,其价层电子轨道表示式为,该激发态P原子:6个能级1s、2s、2p、3s、3p、3d,因此有6种能量不同的电子。
2.F>N>C>H 5∶4(或4∶5)
解析 根据同一主族从上往下元素的电负性依次减小,同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知,H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为F>N>C>H;基态Cu2+的价层电子排布为3d9,故其中两种自旋状态的电子数之比为5∶4或4∶5。
3.④②①③
解析 同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则①失去电子需要的能量大于③;同种元素的逐级电离能依次增大,则②失去电子需要的能量大于①,④失去电子需要的能量大于③;④中3d轨道为稳定的全充满结构,较难失去电子,则失去电子需要的能量大于②,所以失去1个电子需要的能量由大到小排序为④②①③。
4.sp2杂化 带星号的碳碳之间是通过未杂化的两个p轨道形成的σ键,一般的碳碳单键是sp3杂化轨道头碰头形成,p轨道比sp3杂化轨道要伸展得更长,因此带星号碳碳之间的键长长
5.> N和B的杂化方式相同,但N的电负性大于B,共用电子对偏向N,因此N附近电子对排斥力大,使得H—N—H的键角较大
6.易 S2中的O—O与S相连,S的电负性大于H,即S对O—O中电子对的吸引力大于H对O—O中电子对的吸引力
7.> Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出,与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低
8.AlCl3是非极性分子,极性比MgCl2小,四氯化碳是非极性溶剂,故AlCl3的溶解度更大 燃烧时释放出大量的热和大量气体
9.S2中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能作配位原子;端基S原子含有孤电子对,能作配位原子
10.(1)H—NCS (2)① ①号N原子的一个单电子和②号N原子的一个孤电子对参与形成大π键,①号N原子剩余1个孤电子对,使得①号N原子的电子云密度较大
11.(1)碘单质、CS2均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在CS2中的溶解度比在水中的大 (2)三角锥形 PI3+3H2O===3HI+H3PO3
12.2 CH3As(OH)2 CH3As(OH)2与(CH3)2AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体,CH3As(OH)2含两个羟基,形成的氢键数目多,沸点高
13.(1)O2-半径小于Cl-半径,且O2-所带电荷数多,所以MgO的离子键较强,熔点较高 (2)6 sp2、sp3 >
解析 (2)根据图中结构可知,1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6 mol。配合物中饱和碳原子的杂化方式为sp3,CO中碳原子的杂化方式为sp2。键角1的碳原子是sp2杂化,键角2的碳原子是sp3杂化,中心原子杂化轨道越多,形成的键角越小,故键角1>键角2。
14.(1)小于 (2)大于 电负性:O>N,因此Cu2+与H2O形成的配位键极性比Cu2+与NH3形成的配位键极性要强,更易断裂,即Cu2+与NH3的结合能力更强 (3)过氧化氢作氧化剂,可氧化Cu生成Cu2+,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行 Cu+4NH3·H2O+H2O2===[Cu]2++4H2O+2OH-
解析 (1)NH3中N原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,为sp3杂化,中N原子的价层电子对数为4,没有孤电子对,为sp3杂化,由于孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对之间的排斥力大,因此的键角更大。
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