内容正文:
题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(23-24高二下·达州·期末)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法错误的是
A.和轨道形状均为哑铃形,但轨道数更多
B.键能、键长和键角的大小共同影响分子的稳定性和空间构型
C.极性分子中可能含非极性键,非极性分子中可能含极性键
D.“杯酚”分离和、冠醚识别碱金属离子,体现了超分子“分子识别”的特性
【答案】A
【详解】A.和轨道形状均为哑铃形,但轨道数相同,A错误;
B.键能:指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大,化学键越稳定,这意味着分子中的化学键越难以断裂,从而分子越稳定,键长:指成键原子的核间距。键长越短,共价键越稳定。这是因为短键通常意味着原子之间有更强的相互作用力,键角:键角是描述分子立体结构的重要参数,它决定了分子的空间构型,B正确;
C.极性分子中可能含有非极性键,H2O2是极性分子,但分子里含有“O-O”非极性键,非极性分子中可能含有极性键,如CH4是由极性键构成的非极性分子,C正确;
D.“杯酚”可分离分离和,冠醚是一种具有环状结构的有机分子,由于其内部空间较大,能够与正电离子特别是碱金属离子发生络合反应,体现了超分子的“分子识别”特性,D正确;
故选A。
2.(22-23高二下·自贡·期末)下列分子的空间构型可用杂化轨道来解释的是
① ②CH2=CH2③ ④ ⑤ ⑥
A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥
【答案】A
【详解】①BF3为平面三角形结构且键夹角为,原子为杂化;
②C2H4分子中C原子采取杂化,且未杂化的轨道形成键;
③苯分子中C原子采取杂化;
④乙炔分子中的C原子采取杂化;
⑤NH3分子中N原子采取杂化;
⑥CH4分子中的碳原子采取杂化。
故选A。
3.(23-24高二下·南充·期末)下列关于物质结构与性质中涉及化学用语或图示表达错误的是
A.轨道的电子云轮廓图:
B.键的电子云形状为:
C.的VSEPR模型:
D.分子的空间结构模型为:
【答案】D
【详解】
A.p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,px轨道的电子云轮廓图为,故A正确;
B.p-pπ键为肩并肩形成的镜面对称的共价键,电子云轮廓图,故B正确;
C.氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的VSEPR模型:,故C正确;
D.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形,空间结构模型为,故D错误;
故选C。
4.(23-24高二下·绵阳·期末)下列化学用语表示正确的是
A.的VSEPR模型: B.基态N的2p轨道表示式:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键: D.乙醛的分子结构模型:
【答案】C
【详解】A.的VSEPR模型为平面三角形,故A错误;
B.题给基态N的2p轨道表示式不符合洪特规则,故B错误;
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键是羟基上的氢原子与羰基上的氧原子间形成:,故C正确;
D.乙醛的分子结构模型为,故D错误;
答案选C。
5.(23-24高二下·内江·期末)氢氰酸(HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构。下列有关HCN的说法错误的是
A.分子是直线形 B.电子式为
C.中心原子是sp杂化 D.是极性分子
【答案】B
【详解】A.在HCN分子中,C原子形成2个σ键,C原子采用sp杂化,分子中三个原子在同一条直线上,A正确;
B.在HCN分子中,C与H形成共价单键,与N原子形成共价三键,使H原子达到最外层2个电子的稳定结构;C原子达到最外层8个电子的稳定结构,N原子最外层有5个电子,由1对孤电子对和3个成单电子。当3个成单电子与C原子形成共价三键后,N原子达到最外层8个电子的稳定结构,故该物质的电子式应该为:,B错误;
C.在HCN分子中,C原子与H、N两个原子形成2个σ键,则C原子采用sp杂化方式,C正确;
D.在HCN分子中,由于正负电荷重心不重合,因此HCN分子是极性分子,D正确;
故合理选项是B。
6.(23-24高二下·乐山·期末)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其中基态Y原子2p轨道上有3个电子,X与Y可形成原子个数比为2:1的分子,且该分子含有18个电子,Z的基态原子价层电子排布为,元素W的单质具有两性,下列说法正确的是
A.Z元素的单质均为非极性分子
B.W元素的前四级电离能()可能为:496,4562,6912,9543
C.X、Y两种元素形成的化合物中Y原子为杂化
D.是一种偏向共价晶体的过渡晶体
【答案】D
【分析】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其中基态Y原子2p轨道上有3个电子,则Y为N元素;X与Y可形成原子个数比为2:1的分子且该分子含有18个电子,则X为H元素;Z的基态原子价层电子排布式为,则n=2,Z为O元素;元素W的单质具有两性,则W为Al元素,据此分析解答。
【详解】A.Z为氧元素,其单质有氧气、臭氧,臭氧为极性分子,A项错误;
B.W为Al元素,其最外层有三个电子,第三、四电离能应相差很大(数倍),故其前四级电离能()不可能为:496,4562,6912,9543,B项错误;
C.X、Y两种元素形成的化合物为,其中N原子形成3个σ键,含有1个孤电子对,N原子为杂化,C项错误;
D.是一种偏向共价晶体的过渡晶体,D项正确;
答案选D。
7.(23-24高二下·乐山·期末)三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂,液态时能发生自耦电离:,其气态分子的结构如图,下列说法正确的是
A.中F元素显正价
B.中心原子孤电子对数为2
C.的空间构型为直线形
D.分子的F-Cl-F键角大于的H-N-H键角
【答案】B
【详解】A.已知电负性F>Cl,则ClF3中F元素显负价,A错误;
B.中心原子Cl周围的孤电子对数为:=2,即孤电子对数为2,B正确;
C.中心原子Cl周围的价层电子对数为:2+=4,故其空间构型为V形,C错误;
D.中心原子Cl周围的价层电子对数为:3+=5,有2对孤电子对,呈三角锥形,而NH3分子也呈三角锥形,但其中N原子上只有1对孤电子对,故分子的F-Cl-F键角小于的H-N-H键角,D错误;
故答案为:B。
8.(23-24高二下·遂宁·期末)下列粒子的VSEPR模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.中氧原子的价层电子对数,采取sp3杂化,含2对孤对电子,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,A符合题意;
B.中碳原子的价层电子对数,采取sp杂化,无孤对电子,VSEPR模型和空间构型都为直线型,B不符合题意;
C.中氮原子的价层电子对数,采取sp3杂化,无孤电子对,VSEPR模型和空间构型都为四面体形,C不符合题意;
D.中硫原子的价层电子对数,采取sp3杂化,不含孤对电子,VSEPR模型与空间构型都为四面体形,D不符合题意;
答案选A。
9.(23-24高二下·绵阳·期末)物质变化常伴随结构的改变,下列对于变化结果判断错误的是
选项
变化过程
变化结果
A
萘()晶体升华
破坏范德华力和共价键
B
与HCl生成
形成配位键与离子键
C
转化为
S的杂化类型由变成
D
与结合为
H-O-H的键角增大
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.萘()晶体是分子晶体,升华破坏破坏范德华力,不破坏共价键,故A错误;
B.中有离子键和配位键,与HCl生成形成配位键与离子键,故B正确;
C.中S原子的价层电子对数目为2+=3,S采用sp2杂化;中S原子的价层电子对数目为3+=4,S采用sp3杂化;故C正确;
D.和,VSEPR模型均为四面体,中O有2个孤电子对,中O有1个孤电子对,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对间的斥力>成键电子对之间的斥力,所以键角:H3O+>H2O,故D正确;
答案选A。
10.(23-24高二下·南充·期末)物质的结构决定性质,结合分子结构分析,下列说法错误的是
A.热稳定性: B.熔点:金刚石>晶体硅
C.酸性: D.键角:
【答案】C
【详解】A.元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:F>Cl,则热稳定性:HF>HCl,A正确;
B.金刚石、晶体硅均为共价晶体,共价键的键能越大,熔点越高,金刚石中C-C键长<晶体硅中Si-Si键长,故C-C键能>Si-Si键能,则熔点金刚石>晶体硅,B正确;
C.F的电负性大于H,则-CF3吸电子能力强于-CH3,则酸性>,C错误;
D.CH4中C原子形成4条σ键,无孤电子对,C原子为sp3杂化,空间构型为正四面体,键角为109º28′,NH3中N原子形成3个σ键,孤电子对数为1,N原子为sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角107º,则键角CH4>NH3,D正确;
故答案选C。
11.(23-24高二下·德阳·期末)下列有关物质结构的图形错误的是
A
B
C
D
中键电子云图形
冰中的氢键示意图
的VSEPR模型
的空间结构
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.氯气分子中含有的氯氯键是p电子头碰头形成的p−pσ键,σ键的电子云图形为,故A错误;
B.冰中1个水分子与4个水分子形成4个氢键,氢键示意图为,故B正确;
C.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1,分子的VSEPR模型为,故C正确;
D.四氨合铜离子中具有空轨道的铜离子为中心离子,具有孤对电子的氨分子为配体,离子的空间构型为平面正方形,结构示意图为,故D正确;
故选A。
12.(23-24高二下·宜宾·期末)尿素的分子结构如图。下列有关尿素的说法正确的是
A.该分子中含有3个σ键 B.C和N都是sp3杂化
C.该分子是非极性分子 D.熔、沸点高于丙酮
【答案】D
【详解】A.在1个尿素分子中,含有6个单键和1个双键,则1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键,A错误;
B.CO(NH2)2分子中C原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,N原子的孤电子对与羰基形成大键,也为sp2杂化,B错误;
C.根据CO(NH2)2分子的结构简式可知,两个氨基与O原子连接在碳原子上,其正负电荷中心不能重合,形成极性分子,C错误;
D.尿素分子中,含有2个-NH2,则尿素分子间、尿素与水分子间都能形成氢键,所以尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮( )(从结构可看出,丙酮分子间不能形成氢键),D正确;
答案选D。
13.(23-24高二下·成都·期末)链状葡萄糖的结构如图所示,下列有关链状葡萄糖的说法正确的是
A.不能形成分子间氢键
B.可与新制氢氧化铜溶液反应生成黑色沉淀
C.分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D.1mol链状葡萄糖中含手性碳原子数目为5NA
【答案】C
【详解】A.由结构简式可知,链状葡萄糖分子中含有的羟基和醛基,能形成分子间氢键,故A错误;
B.由结构简式可知,链状葡萄糖分子中含有的醛基可与新制氢氧化铜溶液反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,故B错误;
C.由结构简式可知,链状葡萄糖分子中含有的单键碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,故C正确;
D.由结构简式可知,链状葡萄糖分子中含有4个连有不同原子或原子团的手性碳原子,则1mol链状葡萄糖中含手性碳原子数目为4NA,故D错误;
故选C。
14.(23-24高二下·成都·期末)已知氢元素和氧元素可以形成H2O、H2O2和 H3O+等分子或离子。下列说法错误的是
A.H2O2与O3均为极性分子
B.H2O、H3O+结构中均无配位键
C.H3O+空间结构为三角锥形,H2O为V形
D.H3O+、H2O和H2O2中O原子均为sp3杂化
【答案】B
【详解】A.H2O2分子中含有极性键、非极性键,由于分子结构不对称,因此H2O2属于极性分子;O3分子中只含有非极性键,由于分子结构不对称,因此O3是存在非极性键构成的极性分子,A正确;
B.在H3O+结构中,2个H原子与O原子形成一般的极性键H-O键,O原子还与H+形成配位键,其中O原子提供孤电子对,H+提供空轨道,因此H3O+结构中存在配位键,B错误;
C.H3O+中的中心O原子价层电子对数是:3+=4,O原子上有1对孤电子对,因此H3O+的空间结构为三角锥形,而H2O的中心O原子价层电子对数是:2+=4,O原子上有2对孤电子对,因此H2O的空间结构为V形,C正确;
D.H3O+、H2O和H2O2中O原子价层电子对数都是4,因此O原子的杂化类型均为sp3杂化,D正确;
故合理选项是B。
15.(22-23高二下·德阳·期末)碳酸二甲酯是一种绿色化工原料,用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料制备碳酸二甲酯的反应过程如下:
①
②。下列说法错误的是
A.电负性由大到小的顺序为:
B.中的杂化轨道类型为、
C.基态的价电子排布式为
D.反应②中反应物与生成物所含π键数目相等
【答案】D
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,非金属性,电负性,A正确;
B.碳酸二甲酯分子中羰基碳原子形成碳氧双键,杂化类型是sp2,甲基中碳原子为sp3杂化,B正确;
C.基态Cu的价电子排布式为3d104s1,失去4s能级上的一个电子形成Cu+,故Cu+价电子排布式为3d10,C正确;
D.CO中为C、O三键,存在2个π键,中,只存在一个π键,D错误;
故选D。
16.(22-23高二下·自贡·期末)下列推论正确的
A.的沸点高于,可推测的沸点高于
B.为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构
C.晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体,
D.是碳链为直线型的非极性分子,可推测也是碳链为直线型的非极性分子
【答案】B
【详解】A. 分子间不能形成氢键,而分子间可以形成氢键,因此,的沸点低于,A不正确;
B. 和的中心原子均属于sp3杂化,因此,为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构,B正确;
C. 晶体中每个Si原子与邻近的4个O原子形成共价键,每个O原子与邻近的2个Si原子形成共价键,这种结构向空间发展形成立体空间网状结构,故其属于原子晶体,C不正确;
D. 也是碳链不是直线型的,因为其中的碳原子均为sp3杂化的,键角不是180°,D不正确。
本题选B。
17.(23-24高二下·眉山·期末)下列化学用语表示正确的是
A.基态的价电子轨道表示式:
B.氨基的电子式:
C.2,3-二甲基丁烷的键线式:
D.的VSEPR模型:
【答案】C
【详解】
A.基态的价电子轨道表示式: ,故A错误;
B.氨基的电子式: ,故B错误;
C.2,3-二甲基丁烷的键线式为 ,故C正确;
D.的VSEPR模型为平面三角形,故D错误;
故选:C。
18.(23-24高二下·眉山·期末)下列关于物质结构的命题表述中正确的个数是
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Br位于周期表第四周期ⅦA族,核外电子排布式为,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2分子
④基态原子的第一电离能:C<O<N<F
⑤基态原子未成对电子数:B<C<O<N
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3·H2O分子,根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:
⑦HF稳定性高于HCl是因为HF分子间有氢键
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】①乙醛分子结构简式是CH3CHO,甲基-CH3碳原子价层电子对数是4对,醛基-CHO碳原子价层电子对数是3对,因此乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种,①正确;
②元素Br是35号元素,位于周期表第四周期ⅦA族,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5,属于p区元素,②错误;
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、CO2分子,但H2O2属于极性分子,分子结构不对称,③错误;
④一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势,但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时,其第一电离能大于同一周期相邻元素,故基态原子的第一电离能:C<O<N<F,④正确;
⑤根据构造原理,结合原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态,可知:基态B原子核外电子排布式是1s22s22p1,有1个未成对电子;基态C原子核外电子排布式是1s22s22p2,有2个未成对电子;基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3,有3个未成对电子;基态O原子核外电子排布式是1s22s22p4,有2个未成对电子,故四种元素的基态原子未成对电子数:B<C=O<N,⑤错误;
⑥NH3与H2O形成的氢键可以是H3N…H-O-H、H2N-H…OH2,根据NH3·H2O容易电离产生、OH-的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:,⑥错误;
⑦HF稳定性高于HCl是因为HF分子内的化学键H-F键的稳定性比HCl分子内的H-Cl键强,与HF的分子间有氢键无关,⑦错误;
综上所述可知:说法正确的有①④,共2个正确叙述,故合理选项是B。
19.(23-24高二下·泸州·期末)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体,由于参与成键的原子数是3个,所以的空间构型是三角锥形,故A不选;
B.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体,由于参与成键的原子数是4个,所以的空间构型是正四面体形,故B选;
C.中价电子对个数==3,VSEPR模型是平面三角形,由于参与成键的原子数是2个,所以的空间构型是V形,故C不选;
D.中价电子对个数==4,VSEPR模型是正四面体形,由于参与成键的原子数是3个,所以的空间构型是三角锥形,故D不选;
正确答案是B。
20.(23-24高二下·成都嘉祥外国语学校·期末)改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是
A.“静电吸引”中主要作用力为范德华力 B.“表面络合”中原子的杂化方式有2种
C.“氧化反应”中氧化剂为改性生物炭 D.“氢键形成”中分子间氢键有2种
【答案】C
【详解】A.“静电吸引”是指当两个带电物体的电荷异号时,是离子间的作用力,不是范德华力,A错误;
B.二价阴离子中As原子孤电子对数为0 、价电子对数为4 ,为sp3杂化,一价阴离子中As原子孤电子对数为1、价电子对数1+3=4 ,为sp3杂化,“表面络合”中原子的杂化方式只有1种:sp3杂化,B错误;
C.如图所示,氧化反应是由As(III)转化为As(V),则氧化剂为改性生物炭,C正确;
D.如图所示,“氢键形成”中分子间氢键有3种,D错误。
故答案为:C。
1.(23-24高二下·乐山·期末)下列描述对应的模型正确的是
A.的空间结构:
B.中的配位键:
C.某晶体的晶胞:
D.顺-2-丁烯的球棍模型:
【答案】A
【详解】A.中S原子的价层电子对数为,sp2杂化,的空间结构为平面正三角形,键角为120o,A正确;
B.中的配位键应由N原子指向Cu原子,B错误;
C.晶胞的特点是无隙并置,应确保八个顶点均相同,C错误;
D.顺-2-丁烯的球棍模型中甲基和甲基应在双键的同侧:,D错误;
故选A。
2.(23-24高二下·凉山·期末)化合物M是一种新型超分子晶体材料,由X、18-冠-6、HClO4以CH3COCH3为溶剂反应制得(如图)。下列叙述不正确的是
A.1mol X能与3molH2发生加成反应
B.M由X的高氯酸盐与18-冠-6通过氢键结合生成
C.M中碳、氮、氯原子的轨道杂化类型均为
D.M的晶体类型为离子晶体
【答案】C
【详解】A.由题干X的结构简式可知,X中的苯环能与H2加成,故1mol X能与3molH2发生加成反应,A正确;
B.X中含有-NH2,能与HClO4反应生成高氯酸盐,由图可知,M的阳离子中含多个N-H•••O键,属于氢键,则M由X的高氯酸盐与18-冠-6通过氢键结合生成,B正确;
C.M中苯环上的碳原子的杂化类型为sp2,C错误;
D.M由阴阳离子构成,因此M为离子化合物,构成离子晶体,D正确;
故答案为:C。
3.(23-24高二下·德阳·期末)粘合剂(Bonding agent)是最重要的辅助材料之一,在包装作业中应用极为广泛。一种合成粘合剂R的原理如图,下列有关分析中正确的是
A.M分子中含碳碳双键、羰基、氨基官能团
B.N分子中碳原子的杂化方式均为
C.反应属于加聚反应
D.与足量溶液反应,消耗
【答案】C
【详解】A.由结构简式可知,M分子中含有的官能团为碳碳双键、酰胺基,故A错误;
B.由结构简式可知,N分子中甲基碳原子为饱和碳原子,杂化方式为sp3杂化,故B错误;
C.由图可知,的反应为M与N一定条件下发生加聚反应生成R,故C正确;
D.由结构简式可知,R分子中的酰胺基和酯基均能与氢氧化钠溶液反应,则与足量氢氧化钠溶液反应时,最多消耗2nmol氢氧化钠,故D错误;
故选C。
4.(23-24高二下·凉山·期末)氟锑酸()可由氢氟酸和五氟化锑反应得到,酸性是纯硫酸的倍,只能用特氟龙(即聚四氟乙烯)为材料的容器盛装。下列有关说法不正确的是
A.与Sb同主族的As的基态原子的简化电子排布式为
B.的VSEPR模型为正八面体
C.分子中含有配位键
D.特氟龙号称“塑料之王”,可通过加聚反应制备
【答案】A
【详解】A.As为第四周期第ⅤA族元素,则基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A错误;
B.中心原子Sb形成6个共价键,其VSEPR模型为正八面体,B正确;
C.HSbF6分子中配位键是连有H的F原子提供孤电子对,Sb提供空轨道形成配位键,C正确;
D.CF2=CF2分子中存在碳碳双键,可以通过加聚反应制备特氟龙,D正确;
故答案选A。
5.(23-24高二下·眉山·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.NaCl的晶胞:
B.中N的杂化轨道表示式:
C.顺-2-丁烯的球棍模型:
D.的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】
A.晶胞的特点是无隙并置,应确保八个顶点均相同,其晶胞如下,A错误;
B.中N的杂化方式为sp3,故N的杂化轨道表示式为,B正确;
C.顺-2-丁烯的球棍模型如图,为反-2-丁烯,C错误;
D.为平面三角形分子,中心原子杂化方式为sp2,其VSEPR模型为平面三角形,D错误。
故选B。
6.(23-24高二下·成都·期末)乙烯是石油化工重要的基本原料,由于性质活泼可以合成很多有机物。有如图的转化关系,下列有关说法错误的是
A.乙烯中碳原子的杂化轨道类型为
B.分子A中含有非极性共价键
C.反应③的副产物可能有1,2-二氯乙烷
D.反应②的原子利用率为
【答案】B
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,为平面结构,碳原子的杂化轨道类型为sp2,故A正确;
B.分子A中由于Cl原子和O原子电负性不同,导致两个碳原子之间的键存在一定的极性,而C-H、C-Cl、C-O、O-H均为极性键,故不含有非极性共价键,故B错误;
C.反应③为乙烯和稀氯水的加成反应,由于氯水中含有氯气分子,氯气可能和乙烯发生加成反应生成副产物1,2-二氯乙烷,故C正确;
D.反应②为+HCl→CH2Cl-CH2OH,生成物只有一种,原子利用率为,故D正确;
故选B。
7.(23-24高二下·遂宁·期末)被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A.GaN为共价晶体
B.NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C.基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D.已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
【答案】B
【详解】A.GaN具有硬度大、熔点高的特点,为半导体材料,GaN属于共价晶体,A项正确;
B.NH3分子中N的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,NH3分子的VSEPR模型为四面体形,B项错误;
C.Ga原子核外有31个电子,基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1,C项正确;
D.GaN和AlN都属于共价晶体,原子半径:Ga>Al,共价键键长:Ga-N键>Al-N键,键能:Ga-N键<Al-N键,熔点:GaN<AlN,D项正确;
答案选B。
8.(23-24高二下·眉山·期末)抗癌药阿霉素与环糊精(分子略呈锥形的圆环结构)在水溶液中形成超分子包合物(如图所示),增大了阿霉素的水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是
A.阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B.阿霉素分子中既含有σ键又含有π键
C.阿霉素分子只含有羟基、羧基和氨基
D.阿霉素分子中有手性碳原子
【答案】C
【详解】A.由阿霉素分子结构可知,苯环、羰基上的碳原子采取sp2杂化,甲基、亚甲基中的碳原子采取sp3杂化,A正确;
B.分子中含有双键,则即含有σ键又含有π键,B正确;
C.阿霉素分子中含有羟基、氨基、羰基、醚键,不含羧基,C错误;
D.如图中星号处所示,,分子中右侧两个环上含有6个手性碳原子,D正确;
故选C。
29.(23-24高二下·自贡·期末)酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A.酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B.酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C.1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D.2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
【答案】C
【详解】A. 同周期,从左到右,电负性增大;同主族,从上到下,电负性减小,则电负性大小顺序为:N>C>H,A正确;
B. 酞菁钴(II)中,碳原子均形成3个σ键,没有孤电子对,其杂化方式只有sp2杂化,B正确;
C. 1号和3号N原子均形成3个共价键,有一对孤电子对,其VSEPR模型均为四面体形,C错误;
D. N原子形成3个共价键即可达到8电子稳定结构,所以2号和4号N原子与Co离子是通过配位键结合,D正确;
答案为C。
30.(22-23高二下·自贡·期末)A、B、C、D、E是五种原子序数依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p区的同一周期的元素,C的价层电子排布式为,A与C原子核外的未成对电子数相等;与互为等电子体;E为过渡元素,其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题:
(1)E在周期表中的位置为 。B元素原子的价层电子排布式是 。
(2)的立体构型为 ,其中心原子杂化方式为 。
(3)A、B、C的简单氢化物中,键角由大到小的顺序为 (用分子式表示)。
(4)A、C两种元素能形成化合物,该分子为 分子(填“极性”或“非极性”),根据电子云重叠方式的不同,分子中共价键的类型有 。
【答案】(1) 第四周期ⅡB族 2s22p3
(2) 三角锥形 sp3
(3)CH4>NH3>H2O
(4) 非极性 σ键、π键
【分析】C的价电子排布式为nsnnp2n,s能级最多容纳2个电子,即n=2,C的价电子排布式为2s22p4,推出C为O,O的原子核外未成对电子数为2,A和C原子核外的未成对电子数相等,A也有2个未成对电子,A、B、C位于p区的同一周期的元素,原子序数依次增大,推出A为C,则B为N,DC2与NO互为等电子体,D的价电子数为5+1=6,因此D为S,E为过渡元素,其原子核外没有未成对电子,即价电子排布式为3d104s2,推出E为Zn,据此分析;
【详解】(1)E的价电子排布式为3d104s2,位于第四周期ⅡB族;B元素为N,属于主族元素,价层电子排布式2s22p3;故答案为第四周期ⅡB族;2s22p3;
(2)ACl的化学式为CCl,价层电子对数为3+=4,立体构型为三角锥形;价层电子对数等于杂化轨道数,即C的杂化类型为sp3,故答案为三角锥形;sp3;
(3)A、B、C的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,孤电子对数越多,键角越小,CH4、NH3、H2O中中心原子孤电子对数分别为0、1、2,因此键角:CH4>NH3>H2O;故答案为CH4>NH3>H2O;
(4)AC2的化学式为CO2,空间构型为直线形,结构式为O=C=O,正负电荷中心重合,属于非极性分子,含有双键,根据电子云重叠式的不同,该分子中共价键类型为σ键、π键;故答案为非极性;σ键、π键。
31.(23-24高二下·南充·期末)有机物D的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)已知A的分子中含有一个6原子的大键,该大键中包含的p电子数共有 个。
(2)的名称为 ,分子中键与键的个数之比为 。
(3)分子中B的杂化方式为 ,的空间结构名称为 。
(4)B的一溴代物有 种,下列物质中可用于鉴别A、B的是 (填字母标号)。
a.水 b.溴水 c.酸性高锰酸钾溶液 d.氢氧化钠溶液
(5)C与溶液作用显 色,C→D反应方程式为 。
(6)的沸点小于D的沸点,其原因是 。
【答案】(1)6
(2) 丙烯 8:1
(3) sp2 三角锥形
(4) 5 c
(5) 紫 +
(6)能形成分子间氢键
【分析】
由有机物的转化关系可知,催化剂作用下与丙烯发生加成反应生成,水合氢离子作用下与氧气发生氧化反应生成,碱性条件下与环氧乙烷发生环加成反应生成。
【详解】(1)苯分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的p电子形成了大π键,则大π键中包含的p电子数共有6个,故答案为:6;
(2)
由键线式可知,的名称为丙烯,丙烯分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键与π键的个数之比为8:1,故答案为:丙烯;8:1;
(3)三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3,则硼原子的杂化方式为sp2杂化;水合氢离子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形,故答案为:sp2;三角锥形;
(4)
由结构简式可知,分子中含有5类氢原子,则一溴代物有5种;苯不能与酸性高锰酸钾溶液反应,异丙苯能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则用高锰酸钾溶液可以鉴别苯和异丙苯,故选c,故答案为:5;c;
(5)
苯酚能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液呈紫色;由分析可知,C→D的反应为碱性条件下与环氧乙烷发生环加成反应生成,反应的化学方程式为+,故答案为:紫;+;
(6)
分子中含有羟基,能形成分子间氢键,不能形成分子间氢键,所以的分子间作用力小于,沸点低于,故答案为:能形成分子间氢键。
32.(23-24高二下·达州·期末)元素周期表中非金属元素种类远少于金属元素,但非金属元素能参与形成很多重要的物质,如离子液体(熔点仅12℃),作为配体形成的配合物等。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)的空间结构为 (用文字描述)。
(3)在水中的溶解度很大,除与反应外,还因为 (写一点即可)
(4)上述离子液体所含元素的电负性由大到小的顺序为 ,其熔点很低的原因是 。
(5)干冰晶胞和在高温高压下形成晶体的晶胞如图1、图2所示。
由图1可知,干冰晶胞中的配位数为 ,图2所示晶胞的晶体类型为 。
(6)与和分别形成配位数为4和2的两种配离子X和Y,工业上常用Y配离子与Zn反应制取Au并生成X配离子。配体中键和键的数目比为 ,写出上述反应的离子方程式 。
【答案】(1)5
(2)中N原子价层电子对数为,sp2杂化,无孤电子对,故空间结构为平面正三角形
(3)NH3与H2O之间可以形成氢键(或NH3、H2O均为极性分子,相似相溶)
(4) O>N>C>H 因为阴、阳离子半径较大,离子键较弱
(5) 12 共价晶体(原子晶体)
(6) 1:2
【详解】(1)O原子核外有5条轨道,故有5种空间运动状态;
(2)因为中心原子N原子价层电子对数为,sp2杂化,无孤电子对,故空间结构为平面正三角形;
(3)NH3在水中的溶解度很大,是因为氨分子与水分子间能形成氢键;
(4)同周期从左至右电负性逐渐增大,同主族从上至下电负性逐渐减小,该离子液体含有C、N、O、H元素,电负性由大到小的顺序为O>N>C>H;离子液体相对普通离子晶体来说,引入有机基团,导致阴、阳离子半径较大,离子键较弱,熔点较低;
(5)干冰中CO2采用分子密堆积,故配位数为12;根据图知,该物质是由原子构成的,故为共价晶体(原子晶体);
(6)在CN-中,元素C的原子采用sp杂化,含碳氮三键,三键含有1个键,2个π键,则含有的键与π键的数目之比为1:2;与Zn反应的离子方程式为。
33.(23-24高二下·成都·期末)我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”,直到近年来人们才研究出来其成分为,还含有微量硫元素,硫来自天然钡矿。合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和沙子。回答下列问题:
(1)氧元素在元素周期表中的位置 ,基态Cu2+的价电子轨道表示式为 。
(2)的发色中心是以Cu2+为中心离子的配位化合物,其配位原子是 。
(3)中心原子的杂化轨道类型为 ,的键角为 。
(4)号为平面结构,其成键方式可看作碳(C)原子的一个轨道和两个轨道形成了 个杂化轨道,再与三个氧(O)的价层轨道形成了 。和的中心原子均为杂化,但的键角大于的键角,其原因是 。
(5)在硅酸盐中四面体可以图示为,的结构式是可表示图示为,的图式为,其结构式是 。
【答案】(1) 第二周期ⅥA族
(2)O(或氧)
(3) °28′
(4) 3 三个键 的中心原子上无孤对电子,的中心原子上有一对孤对电子,含有较大斥力,使键角变小
(5)
【详解】(1)
氧为8号元素,在元素周期表中的位置第二周期ⅥA族,铜为29号元素,失去2个电子形成铜离子,Cu2+的价电子轨道表示式为;
(2)Cu2+提供空轨道,而氧能提供孤电子对,两者形成配位键,故配位原子为O;
(3)的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形,故的键角为°28′;
(4)号为平面结构,其成键方式可看作碳(C)原子的一个轨道和两个轨道形成了3个杂化轨道,再与三个氧(O)的价层轨道头碰头形成了三个键;的中心原子上无孤对电子,的中心原子上有一对孤对电子,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使键角变小,导致的键角大于的键角;
(5)
由图可知,中每个硅形成4个共价键,且其中3个硅、3个氧形成六元环,另每个硅原子还有2个未成环的氧,图示为:。
34.(23-24高二下·绵阳·期末)是一种重要的化工原料,以含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)为原料,通过氨浸法制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为 。
(3)的空间构型为 ,其中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)“除砷”中生成的滤渣为,则的作用是 ,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是 。
(5)溶液与过量KCN溶液反应可生成配合物,该配合物中的配体是 ,不考虑空间构型,其内界的结构可用示意图表示为 。
【答案】(1) 四或4 IB
(2)
(3) 三角锥形 杂化
(4) 氧化与 循环利用,防止环境污染
(5)
【分析】含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)加入硫酸铵、氨气进行氨浸得到和,继续加入和硫酸亚铁发生氧化还原反应得到沉淀和,进行蒸氨得到氨气和,加入硫酸反应而得到硫酸铜。
【详解】(1)Cu在元素周期表中的位置是第四周期IB族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为。
(3)的中心原子提供5个价层电子,另有三个电子共计8个价层电子,故价层电子对为4,价层电子对互斥模型为四面体形,中心原子采取杂化,因含有3个σ键电子对和1个孤电子对,故的分子模型为三角锥形。
(4)“除砷”中的作用是氧化与得到,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是循环利用,防止环境污染。
(5)
配合物中的配体是,其内界的结构可用示意图表示为。
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题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(23-24高二下·达州·期末)物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法错误的是
A.和轨道形状均为哑铃形,但轨道数更多
B.键能、键长和键角的大小共同影响分子的稳定性和空间构型
C.极性分子中可能含非极性键,非极性分子中可能含极性键
D.“杯酚”分离和、冠醚识别碱金属离子,体现了超分子“分子识别”的特性
2.(22-23高二下·自贡·期末)下列分子的空间构型可用杂化轨道来解释的是
① ②CH2=CH2③ ④ ⑤ ⑥
A.①②③ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③⑤⑥
3.(23-24高二下·南充·期末)下列关于物质结构与性质中涉及化学用语或图示表达错误的是
A.轨道的电子云轮廓图:
B.键的电子云形状为:
C.的VSEPR模型:
D.分子的空间结构模型为:
4.(23-24高二下·绵阳·期末)下列化学用语表示正确的是
A.的VSEPR模型: B.基态N的2p轨道表示式:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键: D.乙醛的分子结构模型:
5.(23-24高二下·内江·期末)氢氰酸(HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构。下列有关HCN的说法错误的是
A.分子是直线形 B.电子式为
C.中心原子是sp杂化 D.是极性分子
6.(23-24高二下·乐山·期末)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其中基态Y原子2p轨道上有3个电子,X与Y可形成原子个数比为2:1的分子,且该分子含有18个电子,Z的基态原子价层电子排布为,元素W的单质具有两性,下列说法正确的是
A.Z元素的单质均为非极性分子
B.W元素的前四级电离能()可能为:496,4562,6912,9543
C.X、Y两种元素形成的化合物中Y原子为杂化
D.是一种偏向共价晶体的过渡晶体
7.(23-24高二下·乐山·期末)三氟化氯(ClF3)是极强助燃剂,液态时能发生自耦电离:,其气态分子的结构如图,下列说法正确的是
A.中F元素显正价
B.中心原子孤电子对数为2
C.的空间构型为直线形
D.分子的F-Cl-F键角大于的H-N-H键角
8.(23-24高二下·遂宁·期末)下列粒子的VSEPR模型与其空间结构不一致的是
A. B. C. D.
9.(23-24高二下·绵阳·期末)物质变化常伴随结构的改变,下列对于变化结果判断错误的是
选项
变化过程
变化结果
A
萘()晶体升华
破坏范德华力和共价键
B
与HCl生成
形成配位键与离子键
C
转化为
S的杂化类型由变成
D
与结合为
H-O-H的键角增大
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高二下·南充·期末)物质的结构决定性质,结合分子结构分析,下列说法错误的是
A.热稳定性: B.熔点:金刚石>晶体硅
C.酸性: D.键角:
11.(23-24高二下·德阳·期末)下列有关物质结构的图形错误的是
A
B
C
D
中键电子云图形
冰中的氢键示意图
的VSEPR模型
的空间结构
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高二下·宜宾·期末)尿素的分子结构如图。下列有关尿素的说法正确的是
A.该分子中含有3个σ键 B.C和N都是sp3杂化
C.该分子是非极性分子 D.熔、沸点高于丙酮
13.(23-24高二下·成都·期末)链状葡萄糖的结构如图所示,下列有关链状葡萄糖的说法正确的是
A.不能形成分子间氢键
B.可与新制氢氧化铜溶液反应生成黑色沉淀
C.分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
D.1mol链状葡萄糖中含手性碳原子数目为5NA
14.(23-24高二下·成都·期末)已知氢元素和氧元素可以形成H2O、H2O2和 H3O+等分子或离子。下列说法错误的是
A.H2O2与O3均为极性分子
B.H2O、H3O+结构中均无配位键
C.H3O+空间结构为三角锥形,H2O为V形
D.H3O+、H2O和H2O2中O原子均为sp3杂化
15.(22-23高二下·德阳·期末)碳酸二甲酯是一种绿色化工原料,用于汽车、医疗器械等领域。以甲醇为原料制备碳酸二甲酯的反应过程如下:
①
②。下列说法错误的是
A.电负性由大到小的顺序为:
B.中的杂化轨道类型为、
C.基态的价电子排布式为
D.反应②中反应物与生成物所含π键数目相等
16.(22-23高二下·自贡·期末)下列推论正确的
A.的沸点高于,可推测的沸点高于
B.为正四面体结构,可推测出也为正四面体结构
C.晶体是分子晶体,可推测晶体也是分子晶体,
D.是碳链为直线型的非极性分子,可推测也是碳链为直线型的非极性分子
17.(23-24高二下·眉山·期末)下列化学用语表示正确的是
A.基态的价电子轨道表示式:
B.氨基的电子式:
C.2,3-二甲基丁烷的键线式:
D.的VSEPR模型:
18.(23-24高二下·眉山·期末)下列关于物质结构的命题表述中正确的个数是
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Br位于周期表第四周期ⅦA族,核外电子排布式为,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2分子
④基态原子的第一电离能:C<O<N<F
⑤基态原子未成对电子数:B<C<O<N
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3·H2O分子,根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:
⑦HF稳定性高于HCl是因为HF分子间有氢键
A.1 B.2 C.3 D.4
19.(23-24高二下·泸州·期末)下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
20.(23-24高二下·成都嘉祥外国语学校·期末)改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是
A.“静电吸引”中主要作用力为范德华力 B.“表面络合”中原子的杂化方式有2种
C.“氧化反应”中氧化剂为改性生物炭 D.“氢键形成”中分子间氢键有2种
1.(23-24高二下·乐山·期末)下列描述对应的模型正确的是
A.的空间结构:
B.中的配位键:
C.某晶体的晶胞:
D.顺-2-丁烯的球棍模型:
2.(23-24高二下·凉山·期末)化合物M是一种新型超分子晶体材料,由X、18-冠-6、HClO4以CH3COCH3为溶剂反应制得(如图)。下列叙述不正确的是
A.1mol X能与3molH2发生加成反应
B.M由X的高氯酸盐与18-冠-6通过氢键结合生成
C.M中碳、氮、氯原子的轨道杂化类型均为
D.M的晶体类型为离子晶体
3.(23-24高二下·德阳·期末)粘合剂(Bonding agent)是最重要的辅助材料之一,在包装作业中应用极为广泛。一种合成粘合剂R的原理如图,下列有关分析中正确的是
A.M分子中含碳碳双键、羰基、氨基官能团
B.N分子中碳原子的杂化方式均为
C.反应属于加聚反应
D.与足量溶液反应,消耗
4.(23-24高二下·凉山·期末)氟锑酸()可由氢氟酸和五氟化锑反应得到,酸性是纯硫酸的倍,只能用特氟龙(即聚四氟乙烯)为材料的容器盛装。下列有关说法不正确的是
A.与Sb同主族的As的基态原子的简化电子排布式为
B.的VSEPR模型为正八面体
C.分子中含有配位键
D.特氟龙号称“塑料之王”,可通过加聚反应制备
5.(23-24高二下·眉山·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.NaCl的晶胞:
B.中N的杂化轨道表示式:
C.顺-2-丁烯的球棍模型:
D.的VSEPR模型:
6.(23-24高二下·成都·期末)乙烯是石油化工重要的基本原料,由于性质活泼可以合成很多有机物。有如图的转化关系,下列有关说法错误的是
A.乙烯中碳原子的杂化轨道类型为
B.分子A中含有非极性共价键
C.反应③的副产物可能有1,2-二氯乙烷
D.反应②的原子利用率为
7.(23-24高二下·遂宁·期末)被誉为第三代半导体材料的氮化镓(GaN)硬度大、熔点高,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用前景广阔。一定条件下由反应:2Ga+2NH3=2GaN+3H2制得GaN,下列叙述不正确的是
A.GaN为共价晶体
B.NH3分子的VSEPR模型是三角锥形
C.基态Ga原子的价层电子排布式为4s24p1
D.已知GaN和AlN的晶体类型相同,则熔点:GaN<AlN
8.(23-24高二下·眉山·期末)抗癌药阿霉素与环糊精(分子略呈锥形的圆环结构)在水溶液中形成超分子包合物(如图所示),增大了阿霉素的水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是
A.阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp2、sp3
B.阿霉素分子中既含有σ键又含有π键
C.阿霉素分子只含有羟基、羧基和氨基
D.阿霉素分子中有手性碳原子
29.(23-24高二下·自贡·期末)酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A.酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B.酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C.1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D.2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
30.(22-23高二下·自贡·期末)A、B、C、D、E是五种原子序数依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p区的同一周期的元素,C的价层电子排布式为,A与C原子核外的未成对电子数相等;与互为等电子体;E为过渡元素,其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题:
(1)E在周期表中的位置为 。B元素原子的价层电子排布式是 。
(2)的立体构型为 ,其中心原子杂化方式为 。
(3)A、B、C的简单氢化物中,键角由大到小的顺序为 (用分子式表示)。
(4)A、C两种元素能形成化合物,该分子为 分子(填“极性”或“非极性”),根据电子云重叠方式的不同,分子中共价键的类型有 。
31.(23-24高二下·南充·期末)有机物D的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)已知A的分子中含有一个6原子的大键,该大键中包含的p电子数共有 个。
(2)的名称为 ,分子中键与键的个数之比为 。
(3)分子中B的杂化方式为 ,的空间结构名称为 。
(4)B的一溴代物有 种,下列物质中可用于鉴别A、B的是 (填字母标号)。
a.水 b.溴水 c.酸性高锰酸钾溶液 d.氢氧化钠溶液
(5)C与溶液作用显 色,C→D反应方程式为 。
(6)的沸点小于D的沸点,其原因是 。
32.(23-24高二下·达州·期末)元素周期表中非金属元素种类远少于金属元素,但非金属元素能参与形成很多重要的物质,如离子液体(熔点仅12℃),作为配体形成的配合物等。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)的空间结构为 (用文字描述)。
(3)在水中的溶解度很大,除与反应外,还因为 (写一点即可)
(4)上述离子液体所含元素的电负性由大到小的顺序为 ,其熔点很低的原因是 。
(5)干冰晶胞和在高温高压下形成晶体的晶胞如图1、图2所示。
由图1可知,干冰晶胞中的配位数为 ,图2所示晶胞的晶体类型为 。
(6)与和分别形成配位数为4和2的两种配离子X和Y,工业上常用Y配离子与Zn反应制取Au并生成X配离子。配体中键和键的数目比为 ,写出上述反应的离子方程式 。
33.(23-24高二下·成都·期末)我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”,直到近年来人们才研究出来其成分为,还含有微量硫元素,硫来自天然钡矿。合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和沙子。回答下列问题:
(1)氧元素在元素周期表中的位置 ,基态Cu2+的价电子轨道表示式为 。
(2)的发色中心是以Cu2+为中心离子的配位化合物,其配位原子是 。
(3)中心原子的杂化轨道类型为 ,的键角为 。
(4)号为平面结构,其成键方式可看作碳(C)原子的一个轨道和两个轨道形成了 个杂化轨道,再与三个氧(O)的价层轨道形成了 。和的中心原子均为杂化,但的键角大于的键角,其原因是 。
(5)在硅酸盐中四面体可以图示为,的结构式是可表示图示为,的图式为,其结构式是 。
34.(23-24高二下·绵阳·期末)是一种重要的化工原料,以含砷氧化铜矿(主要成分是CuO,含有少量等杂质)为原料,通过氨浸法制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)“氨浸”中由CuO生成的离子方程式为 。
(3)的空间构型为 ,其中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)“除砷”中生成的滤渣为,则的作用是 ,将“蒸氨”中产生的气体返回“氨浸”工序的意义是 。
(5)溶液与过量KCN溶液反应可生成配合物,该配合物中的配体是 ,不考虑空间构型,其内界的结构可用示意图表示为 。
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