内容正文:
题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(24-25高二上·天津南开·期末)在半导体生产工业中有着重要的应用,用化学用语表示反应中的相关粒子,其中正确的是
A.的结构示意图: B.水分子的空间结构模型:
C.的电子式: D.中子数为15的Si原子:
2.(23-24高二下·天津和平·期末)下列说法错误的是
A.的模型: B.键电子云模型:
C.溴乙烷的分子结构模型: D.的结构模型:
3.(23-24高二上·天津河西·期末)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A.和均为直线形的非极性分子
B.和的空间结构均为平面三角形
C.的沸点比的沸点高
D.和均是极性分子,的键角小于的
4.(23-24高二上·天津南开·期末)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,且Y的原子半径小于M。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和空间结构均为三角锥形
5.(23-24高二上·天津红桥·期末)《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A.Zn的核外电子排布式为3d104s2
B.ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C.ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D.电负性:Zn>C>O
6.(23-24高二上·天津河北·期末)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法不正确的是
A.SO2和SO3的VSEPR模型均为平面三角形
B.PCl3、NCl3的空间构型都是三角锥形
C.BF3和NF3均为sp2杂化
D.CO2与的键角相等
7.(23-24高二上·天津和平·期末)同一周期主族元素W、Z、X、Y原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,由四种元素原子形成的阴离子结构如图,下列说法正确的是
A.Z位于元素周期表第2周期ⅥA族 B.以W为中心原子形成的VSEPR模型为平面三角形
C.该阴离子中含有配位键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z>W
8.(22-23高二上·天津津南·期末)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.中键的个数为
B.中杂化的原子数为
C.中S的价层电子对数为
D.常温常压下,羟基(—OH)所含电子数目为
9.(22-23高二下·天津和平·期末)下列化学用语或表述错误的是
A.的VSEPR模型:
B.正丁烷的键线式:
C.四水合铜离子的球棍模型:
D.金刚石的晶体结构:
10.(22-23高二下·天津红桥·期末)关于 的说法正确的是
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子 B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子的核磁共振氢谢图中共有5组峰 D.与发生取代反应生成两种产物
11.(22-23高二下·天津滨海·期末)下列说法中正确的是
A.离子晶体中可能存在共价键
B.金属晶体熔点都很高
C.空间结构为正四面体形,和VSEPR模型不一致
D.通过X射线衍射实验难以区分石英玻璃和水晶
12.(22-23高二下·天津河西·期末)下列叙述正确的是
A.空间结构呈三角锥形,存在手性异构体
B.NaCl晶体中只存在静电引力作用
C.是直线形分子
D.金刚石是典型的分子晶体,熔点高,硬度大
13.(22-23高二上·天津和平·期末)下列叙述中,不正确的是
A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B.乳酸( )有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
D.IA族元素成键时不可能有杂化轨道
14.(22-23高二上·天津和平·期末)下列说法正确的是
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1817
2745
11575
14830
18376
23293
A.杂化轨道全部参与形成化学键
B.元素周期表中19~36号元素,有2个单电子的元素有4种
C.氢键X-H•••Y的3个原子一定在一条直线上
D.某主族元素的电离能I1~I7数据如表所示(单位:kJ•mol-1),可推测该元素位于元素周期表第VA族
15.(22-23高二上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.N2F4的电子式为:
B.N2H4中N的杂化轨道:
C.I3AsF6晶体中,I的空间构型与水分子不同
D.对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
16.(22-23高二上·天津武清·期末)布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,被广泛应用于缓解关节炎、神经炎、各种软组织风湿性疼痛及具有解热作用,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.该分子中有2个手性碳原子
B.该分子中含有4个π键
C.该物质易溶于水
D.该分子中碳原子的杂化轨道类型有2种
17.(23-24高二下·天津蓟州·期末)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子()
直线形
N原子采取杂化
B
二氧化硫()
V形
S原子采取杂化
C
碳酸根离子()
三角锥形
C原子采取杂化
D
乙炔()
直线形
C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
18.(22-23高二上·天津北辰·期末)尿素的结构可表示为 ,下列有关说法正确的是
A.1CO(NH2)2分子中含有7molσ键
B. CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C.组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>N>C>H
D.尿素的分子的空间结构是平面三角形,所有原子在同一平面内
19.(22-23高二上·天津南开·期末)下列分子的中心原子轨道杂化的类型相同的是
A.与 B.与 C.与 D.与
20.(23-24高二下·天津河北·期末)某化合物的分子式为属族元素,B属族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知分子的键角为。下列推断不正确的是
A.分子的空间构型为"V"形
B.A-B键为极性共价键,分子为非极性分子
C.与相比,的熔点、沸点比的低
D.分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而分子间能形成氢键
21.(23-24高二下·天津东丽·期末)H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如下图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确的是
A.在H2O2分子中只有σ键没有π键
B.H2O2为非极性分子,O原子采取sp3杂化轨道成键
C.H2O2能与水混溶,不溶于CCl4
D.H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力
22.(23-24高二下·天津西青·期末)下列描述正确的是
①CS2为V形的极性分子
②ClO的空间构型为平面三角形
③SF6中有6对完全相同的成键电子对
④SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化
⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤
23.(23-24高二下·天津河北·期末)下列说法正确的是
A.H-F键是p-pσ键
B.分子中有1个σ键,2个π键
C.键能越大,表示形成该化学键时吸收的能量越多
D.是极性分子,分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心
24.(23-24高二下·天津宁河·期末)下列描述正确的是
A.沸点:乙醛>乙醇>丙烷 B.键角:NH3>H2O
C.CS2为V形的极性分子 D.NO与SO的中心原子均为sp3杂化
25.(23-24高二下·天津西青·期末)下列关于丙炔(CH3C≡CH)分子的说法中,错误的是
A.有6个键,2个键 B.有个碳原子是sp杂化
C.个碳原子在同一直线上 D.所有原子都在同一平面上
26.(22-23高二下·天津蓟州·期末)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体,如NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些却是强温室气体,下列推测不正确的是
A.熔点:NF3>C3F8
B.CHClFCF3存在手性异构
C.C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大
D.由价层电子对互斥理论可确定NF3中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形
27.(24-25高二上·天津河西·期末)按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是 ;违反泡利原理的是 。
①:;②:;③:;④:;⑤:;⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是 。
a. b. c. d.
(3)基态原子最高能层符号是 ,最高能层电子的电子云轮廓形状为 。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为 ,试判断和的键角大小关系并说明原因: (填“>、<或=”),原因: 。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为 。
28.(24-25高二上·天津河西·期末)如图为元素周期表的一部分,请参照元素在元素周期表中的位置,回答下列问题:
(1)元素①的一种核素为氘是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是_______。
A.的中子数为2 B.的核电荷数为1
C.是自然界中最轻的原子 D.是氢元素的一种同素异形体
(2)元素②基态原子的电子排布式为 ;其电子占据的最高能级共有 个原子轨道,其电子云轮廓图的形状是 ;元素⑧基态原子的价层电子排布式为 。
(3)元素⑤在周期表中的位置是 ,其基态原子价层电子轨道表示式为 ,该元素对应基态原子的电子在原子核外有 个空间运动状态。
(4)元素⑦位于元素周期表 区,其基态原子的简化电子排布式为 。
(5)元素②③④的原子对键合电子吸引能力由大到小的顺序为 (填元素符号),分子中键角为 ,1个分子中键:键 。
(6)元素⑥的正一价阳离子和正二价阳离子相比较,离子半径较大的是 (填离子符号)。
29.(23-24高二下·天津武清·期末)BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在,三者结构简式依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为
Cl-Be-Cl、、
A.sp3、sp2、sp B.sp2、 sp、sp3 C.sp2、sp3 、sp D.sp、sp2、sp3
30.(22-23高二上·天津和平·期末)胆矾CuSO4•5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其结构示意图如图,下列有关胆矾的说法正确的是
A.所有氧原子都采取sp3杂化
B.胆矾晶体中含有的粒子间的作用有离子键、极性键、配位键、氢键4种化学键
C.胆矾所含元素H、O、S的原子半径和电负性依次增大
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
31.(22-23高二下·天津和平·期末)我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.的键角为,是一种直线型分子
B.甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为
D.淀粉可以发生酯化反应是由于其分子中葡萄糖单元醇羟基的存在
32.(23-24高二下·天津滨海·期末)按要求填空。
(1)的系统命名为 。
(2)苯的二氯取代物有 种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的为 (写结构简式)。
(3)相对分子质量为114,一氯代物只有一种的链烃的结构简式为 。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石()入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。中,阴离子空间结构为 ,C原子的杂化形式为 。
(5)①硫酸铜水溶液呈蓝色是因为存在,此配离子的中心离子是 ,配体是 ,配位数为 ,中含有 个键(用表示阿伏加德罗常数的值),向硫酸铜溶液中滴加过量氨水先生成蓝色沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液。沉淀溶解的离子方程式 ,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体。
②根据以上实验,判断和与的配位能力: (填“>”、“=”或“<”)。
③比较和产中中键角的大小: (填“>”“<”或“=”)
33.(23-24高二下·天津河西·期末)数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分
及稀有气体(等)
原始大气的主要成分
等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的单原子分子是 (填化学式)。
(2)目前空气的主要成分中,由极性键构成的非极性分子是 (填化学式)。
(3)原始大气的主要成分中,不含孤电子对的分子是 (填化学式)。
(4)极易溶于水,是因为它的分子和水分子之间可形成 。
(5)钴离子的一种配合物的化学式为该配合物的配体为 (填化学式),配位原子的杂化方式为 杂化。
(6)冰晶体结构和干冰晶胞结构如图所示:
冰晶体中存在的化学键类型是 ,干冰晶体中每个周围等距离且最近的有 个。
34.(23-24高二上·天津和平·期末)回答下列问题
(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2空间结构为 ,电负性O F;其中氧原子的杂化方式为 。
(2)X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成NH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等。空间结构是 ;X与Z形成化合物中含有的化学键是 。
(3)的空间结构为 。(用文字描述,下同):的空间结构是 。
(4)在BF3分子中:的键角是 ,B原子的杂化轨道类型为 ,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的空间结构为 。
(5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 (填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(6)已知(CN)2是直线形分子,且有对称性,则(CN)2分子的结构式为 ;其中π键与σ键的个数比为 。
(7)基态S原子价电子排布式 ;S原子的核外电子运动状态有 种,空间运动状态有 种:能量最高的轨道的电子云的形状是 。
35.(22-23高二下·天津南开·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,其单质及化合物在航天、军事、航海、医疗等领域都有着重要的应用。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为 。
(2)硫酸氧钛()中的空间结构为 ,中心原子的轨道杂化类型为 。
(3)几种卤化钛晶体熔点如下表所示:
卤化钛
熔点/℃
1200
39
150
的熔点明显高于,原因是 。、、的点依次升高的原因是 。
(4)钛的配合物有多种。、、的配体中所含原子电负性由大到小的顺序是 ,其中中 (填“大于”、“小于”或“等于”)单个水分子中。
(5)硼钛二元化合物是一种高熔点、高硬度、抗氧化的新型陶瓷材料,属于六方晶系,其晶体结构如图,该硼钛二元化合物的化学式为 。
(6)氮化钛具有典型的型晶体结构,晶胞结构如图所示,若该晶胞的密度为。阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中Ti原子与Ti原子的最近距离为 pm(用含、的代数式表示)。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$
题型01 分子的空间构型及杂化类型的判断
1.(24-25高二上·天津南开·期末)在半导体生产工业中有着重要的应用,用化学用语表示反应中的相关粒子,其中正确的是
A.的结构示意图: B.水分子的空间结构模型:
C.的电子式: D.中子数为15的Si原子:
【答案】D
【详解】
A.F原子序数为9,得到1个电子形成最外层8个电子的稳定结构,离子结构示意图为: ,A错误;
B.水分子是V形,比例模型能够体现出原子的相对体积大小,其正确的比例模型为:,B错误;
C.SiF4中Si、F均满足最外层8电子稳定结构,则F周围应有8个电子,漏写了F原子上的孤电子对,其正确的电子式为,C错误;
D.质量数=质子数+中子数,故中子数为15的硅原子的质量数为29,符号为,D正确;
故选D;
2.(23-24高二下·天津和平·期末)下列说法错误的是
A.的模型: B.键电子云模型:
C.溴乙烷的分子结构模型: D.的结构模型:
【答案】A
【详解】A.的中心原子S原子的孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4,故为sp3杂化、VSEPR模型为正四面体,故A错误;
B.键为p轨道以肩并肩方式重叠形成共价键,所给电子云模型正确,故B正确;
C.从结构上看,溴乙烷是乙烷中一个氢原子被溴原子替代所得,饱和碳原子呈四面体,原子半径:Br>C>H,则所给分子结构模型正确,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,则所给结构示模型正确,故D正确;
选A。
3.(23-24高二上·天津河西·期末)下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A.和均为直线形的非极性分子
B.和的空间结构均为平面三角形
C.的沸点比的沸点高
D.和均是极性分子,的键角小于的
【答案】D
【详解】A.中4个原子在同一直线上,正负电荷中心重合,为直线形的非极性分子,但中4个原子不在同一直线上,正负电荷中心不重合,是极性分子,A错误;
B.和中C、S成键电子对均为3,C无孤电子对,S有一对孤电子对,中心原子C为杂化,中心原子S为杂化,空间结构为平面三角形,空间结构为三角锥形,B错误;
C.存在分子内氢键,存在分子间氢键,分子内氢键使物质熔沸点降低,分子间氢键使物质熔沸点升高,C错误;
D.和均是极性分子,中心原子均采杂化,中有一对孤对电子,而中有两对孤对电子,故分子的键角较小,D正确;
故选D。
4.(23-24高二上·天津南开·期末)化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,且Y的原子半径小于M。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A.元素电负性: B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.和空间结构均为三角锥形
【答案】A
【分析】E在地壳中含量最多,E为O,X的基态原子价层电子排布式为,所以, ,X为Mg或者 ,X为Li,Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为N或P,Y和M同族, 且Y的原子半径小于M,所以Y为N,M为P,根据X与M同周期、化合价之和为零,可确定Z为H、M为P、X为Mg、E为O、Y为N。
【详解】A.同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大,元素电负性:O>N>H,A正确;
B.PH3、NH3、H2O均是由分子组成,NH3、H2O分子间都存在氢键,使得它们沸点高、且水的沸点高于NH3,PH3分子间存在范德华力、沸点低,简单氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,B错误;
C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大,第ⅡA族和第ⅤA族的第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>Mg,C错误;
D.中N的价层电子对数为 ,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,中N的价层电子对为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误;
故选A。
5.(23-24高二上·天津红桥·期末)《中华本草》中记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症等。下列叙述正确的是
A.Zn的核外电子排布式为3d104s2
B.ZnCO3中阴离子空间结构为平面正三角形
C.ZnCO3中C的杂化方式为sp3
D.电负性:Zn>C>O
【答案】B
【详解】A.锌元素的原子序数为30,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故A错误;
B.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间结构为平面正三角形,故B正确;
C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化方式sp2为杂化,故C错误;
D.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的金属性越强,电负性越大,则三种元素的电负性大小顺序为O >C> Zn,故D错误;
故选B。
6.(23-24高二上·天津河北·期末)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法不正确的是
A.SO2和SO3的VSEPR模型均为平面三角形
B.PCl3、NCl3的空间构型都是三角锥形
C.BF3和NF3均为sp2杂化
D.CO2与的键角相等
【答案】C
【详解】A.SO2分子中S原子价层电子对数为2+=3,SO3分子中S原子价层电子对个数为3+=3,VSEPR模型均为平面三角形,选项A正确;
B.PCl3分子中P原子价层电子对数为3+=4且含有1个孤电子对,NCl3中N原子价层电子对个数为3+=4且含有1个孤电子对,空间构型两者都是三角锥形,选项B正确;
C.BF3分子中B原子价层电子对数为3+=3,NF3中N原子价层电子对个数为3+=4,B原子采用sp2杂化、N原子采用sp3杂化,选项C错误;
D.CO2和互为等电子体,结构相似,所以键角相等,选项D正确;
答案选C。
7.(23-24高二上·天津和平·期末)同一周期主族元素W、Z、X、Y原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,由四种元素原子形成的阴离子结构如图,下列说法正确的是
A.Z位于元素周期表第2周期ⅥA族 B.以W为中心原子形成的VSEPR模型为平面三角形
C.该阴离子中含有配位键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z>W
【答案】C
【分析】同一周期主族元素W、Z、X、Y原子序数依次增大,由阴离子的结构可知,阴离子中W、Z、X、Y形成共价键的数目分别为4、2、4、1,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,则W为B元素、Z为C元素、X为O元素、Y为F元素。
【详解】A.碳元素位于元素周期表第2周期ⅣA族,故A错误;
B.由阴离子的结构可知,阴离子中硼原子的价层电子对数为4,分子的VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.由阴离子的结构可知,阴离子中具有空轨道的硼原子与具有孤对电子的氟离子形成配位键,故C正确;
D.氟元素的非金属性强,只有正化合价,不存在最高价氧化物对应水化物,故D错误;
故选C。
8.(22-23高二上·天津津南·期末)为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.中键的个数为
B.中杂化的原子数为
C.中S的价层电子对数为
D.常温常压下,羟基(—OH)所含电子数目为
【答案】B
【详解】A.1mol中含3molN-H键,氨分子与铜形成配位键也为键,则中含,故A正确;
B.中C和O均采用杂化,1个中含3个杂化的原子,乙醇为1mol,杂化的原子数为,故B错误;
C.中心S原子的价层电子对数=,则中S的价层电子对数为,故C正确;
D.羟基(—OH)为1mol,1mol羟基含电子,故D正确;
故选:B。
9.(22-23高二下·天津和平·期末)下列化学用语或表述错误的是
A.的VSEPR模型:
B.正丁烷的键线式:
C.四水合铜离子的球棍模型:
D.金刚石的晶体结构:
【答案】B
【详解】A.价层电子对数=3+=4,VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.正丁烷属于饱和烃,其键线式为,B错误;
C.四水合铜离子中心Cu2+与配体H2O之间存在配位键,根据结构模型,所展示的水合铜离子配位数为4,1个四水合铜离子中有4个配位键,C正确;
D.金刚石中每个C原子形成四个共价键,与4个C原子相连,晶体结构为,D正确;
故选B。
10.(22-23高二下·天津红桥·期末)关于 的说法正确的是
A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子 B.分子中共平面的原子数目最多为14
C.分子的核磁共振氢谢图中共有5组峰 D.与发生取代反应生成两种产物
【答案】A
【详解】A.sp3杂化的为甲基-CH3中的碳原子,sp2杂化的是苯环中的碳原子,直线结构的乙炔基的碳原子为sp杂化;共有3种杂化类型,故A正确;
B.苯为平面结构,6个C原子和6个H原子共平面,乙炔基为直线结构,乙炔基的直线在苯的对角线上,CH4为正四面体结构,最多3个原子共平面,甲基-CH3中的3个H原子最多有一个在苯的平面上,分子中共平面的原子数目最多为12+1+2=15,故B错误;
C. 含有6种氢原子,故核磁共振氢谱图中共有6组峰,故C错误;
D.与氯气发生一氯取代时,产物有5种,但还有可能发生二氯、三氯等取代,所以取代产物远多于5种,故D错误;
故选:A。
11.(22-23高二下·天津滨海·期末)下列说法中正确的是
A.离子晶体中可能存在共价键
B.金属晶体熔点都很高
C.空间结构为正四面体形,和VSEPR模型不一致
D.通过X射线衍射实验难以区分石英玻璃和水晶
【答案】A
【详解】A.离子晶体中可能存在共价键,比如氢氧化钠晶体,A正确;
B.金属晶体熔点有的较低,比如金属汞熔点较低常温液态,B错误;
C.中心原子的价层电子对是,孤电子对为零,所以VSEPR模型和空间结构一致均为四面体形,C错误;
D. X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,玻璃是非晶体,水晶是晶体,所以通过X射线衍射实验可以区分,D错误;
故选A。
12.(22-23高二下·天津河西·期末)下列叙述正确的是
A.空间结构呈三角锥形,存在手性异构体
B.NaCl晶体中只存在静电引力作用
C.是直线形分子
D.金刚石是典型的分子晶体,熔点高,硬度大
【答案】C
【详解】A.甲烷分子的空间构型为正四面体形,则二氯甲烷的空间构型为四面体形,不可能是三角锥形,故A错误;
B.氯化钠晶体中存在阴阳离子的静电引力作用,也存在阳离子与阳离子、阴离子与阴离子、原子核与原子核、电子与电子的斥力,故B错误;
C.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,故C正确;
D.金刚石的空间结构为空间网状结构,是熔点高、硬度大的共价晶体,故D错误;
故选C。
13.(22-23高二上·天津和平·期末)下列叙述中,不正确的是
A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B.乳酸( )有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
D.IA族元素成键时不可能有杂化轨道
【答案】C
【详解】A.碘单质是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳中,甲烷是非极性分子,难溶于极性溶剂水中,故A正确;
B.碳原子链接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,所以乳酸( )连有的C为手性碳原子,故B正确;
C.水很稳定(1000℃以上才会部分分解),是因为水分子中的氢氧共价键稳定,与氢键无关,氢键影响水的熔沸点。故C错误;
D.IA族元素的价电子排布为ns1,由于只有1个ns电子,因此不可能形成杂化轨道,故D正确;
答案选C。
14.(22-23高二上·天津和平·期末)下列说法正确的是
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1817
2745
11575
14830
18376
23293
A.杂化轨道全部参与形成化学键
B.元素周期表中19~36号元素,有2个单电子的元素有4种
C.氢键X-H•••Y的3个原子一定在一条直线上
D.某主族元素的电离能I1~I7数据如表所示(单位:kJ•mol-1),可推测该元素位于元素周期表第VA族
【答案】B
【详解】A.杂化轨道可以部分参加形成化学键,例如NH3中的N发生了sp3杂化,形成了4个sp3杂化轨道,但是只有3个参与形成化学键,故A错误;
B.元素周期表中19至36号元素,有2个单电子的元素的价电子排布式为3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4,分别是Ti、Ni、Ge、Se元素,共4种,故B正确;
C.HF中的氢键为折线,不一定在一条直线上,故C错误;
D.从电离能可知,由第三电离能到第四电离能变化很大,则该原子最外层只有3个电子,位于ⅢA族,故D错误;
故本题选B.
15.(22-23高二上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.N2F4的电子式为:
B.N2H4中N的杂化轨道:
C.I3AsF6晶体中,I的空间构型与水分子不同
D.对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
【答案】D
【详解】
A.N2F4的电子式为,故A错误;
B. N2H4中N的杂化轨道为sp3,故B错误;
C.I3AsF6晶体中,I与OF2是等电子体,I的空间构型是V形,与水分子相同,故C错误;
D.对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸,故D正确;
选D。
16.(22-23高二上·天津武清·期末)布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,被广泛应用于缓解关节炎、神经炎、各种软组织风湿性疼痛及具有解热作用,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.该分子中有2个手性碳原子
B.该分子中含有4个π键
C.该物质易溶于水
D.该分子中碳原子的杂化轨道类型有2种
【答案】D
【详解】
A. 分子中有1个手性碳原子(*号标出),故A错误;
B.该分子苯环中有1个大π键,碳氧双键中有1个π键,故B错误;
C.布洛芬防止中烃基较大,不易溶于水,故C错误;
D.该分子苯环中的碳原子、羧基中的碳原子采用sp2杂化,单键碳原子采用sp3杂化,杂化轨道类型有2种,故D正确;
选D。
17.(23-24高二下·天津蓟州·期末)下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子()
直线形
N原子采取杂化
B
二氧化硫()
V形
S原子采取杂化
C
碳酸根离子()
三角锥形
C原子采取杂化
D
乙炔()
直线形
C原子采取杂化且C原子的价电子均参与成键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨基负离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,所以氮原子的杂化方式为sp3杂化,离子的空间结构为V形,故A错误;
B.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,所以硫原子的杂化方式为sp2杂化,离子的空间结构为V形,故B错误;
C.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,所以碳原子的杂化方式为sp2杂化,离子的空间结构为平面三角形,故C错误;
D.乙炔分子中含有碳碳三键,碳原子的杂化方式为sp杂化,离子的空间结构为直线形,且中心原子C无孤电子对,故D正确;
故选D。
18.(22-23高二上·天津北辰·期末)尿素的结构可表示为 ,下列有关说法正确的是
A.1CO(NH2)2分子中含有7molσ键
B. CO(NH2)2分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C.组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>N>C>H
D.尿素的分子的空间结构是平面三角形,所有原子在同一平面内
【答案】A
【详解】A.在CO(NH2)2分子中,含有4个C-H键、2个C-N键、1个C=O键,共含有7个σ键、1个π键,则1CO(NH2)2分子中含有7molσ键,A正确;
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原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,B不正确;
C.组成尿素的四种元素为H、C、N、O,C、N、O位于同一周期且左右相邻,但N原子的2p轨道半充满,其第一电离能比O大,则第一电离能由大到小的顺序是N>O>C>H,C不正确;
D.尿素的分子中C原子发生sp2杂化,则C、N、O的空间结构是平面三角形,但N原子与相连的C、H不可能在同一平面内,D不正确;
故选A。
19.(22-23高二上·天津南开·期末)下列分子的中心原子轨道杂化的类型相同的是
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】A
【详解】A.SO3中S原子的价电子对数为3+(6-3×2)=3,采取sp2杂化方式,SO2中S原子的价电子对数为2+(6-2×2)=3,采取 sp2杂化方式,两者分子的中心原子的杂化方式相同,故A选;
B.BF3中B原子的价电子对数为3+(3-3×1)=3,采取sp2杂化方式,NH3中N原子的价电子对数为3+ (5-3×1)=4,采取sp3杂化方式,二者杂化方式不同,故B不选;
C.BeCl2中Be原子的价电子对数为2+ (2-2×1)=2,采取sp杂化方式,SCl2中S原子的价电子对数为2+ (6-2×1)=4,采取sp3杂化方式,二者杂化方式不同,故C不选;
D.H2O中O原子的价电子对数为2+(6-2×1)=4,采取sp3杂化方式,CS2中C原子的价电子对数为2+(4-2×2)=2,采取sp杂化方式,二者杂化方式不同,故D不选;
答案选A。
20.(23-24高二下·天津河北·期末)某化合物的分子式为属族元素,B属族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.44和3.98,已知分子的键角为。下列推断不正确的是
A.分子的空间构型为"V"形
B.A-B键为极性共价键,分子为非极性分子
C.与相比,的熔点、沸点比的低
D.分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而分子间能形成氢键
【答案】B
【详解】
A.AB2分子中A原子为第ⅥA族,价电子数目为6,B属第ⅦA族元素,则该分子中A的价层电子对数为=4,有2对孤电子对,所以为V型结构,A正确;
B.由电负性可知,B元素的非金属性更强,A-B键为极性共价键,为V型结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,B错误;
C.H2O分子之间存在氢键,沸点更高,C正确;
D.氧元素非金属很强,H2O分子之间存在氢键,A属第ⅥA族元素,B属第ⅦA族元素,AB2分子中不可能有H原子,分子间不能形成氢键,D正确;
故选B。
21.(23-24高二下·天津东丽·期末)H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如下图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。下列说法不正确的是
A.在H2O2分子中只有σ键没有π键
B.H2O2为非极性分子,O原子采取sp3杂化轨道成键
C.H2O2能与水混溶,不溶于CCl4
D.H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力
【答案】B
【详解】A.H2O2分子中只有单键,则只有σ键没有π键,故A正确;
B.H2O2分子的结构不对称,为极性分子,且O原子价层电子对数为=4,O原子采取sp3杂化轨道成键,故B错误;
C.极性分子易溶于极性分子,则H2O2能与水混溶,不溶于CCl4,故C正确;
D.相对分子质量越大、分子间作用力越大,则H2O2分子间作用力强于H2O分子间作用力,故D正确;
故选B。
22.(23-24高二下·天津西青·期末)下列描述正确的是
①CS2为V形的极性分子
②ClO的空间构型为平面三角形
③SF6中有6对完全相同的成键电子对
④SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化
⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
A.①②③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤
【答案】C
【详解】①CS2与CO2分子构型相同,二氧化碳的分子结构为O=C=O,则CS2的结构为S=C=S,属于直线形分子,是非极性分子,故①错误;
②ClO3-中Cl的价层电子对数=3+(7+1-2×3)=4,含有一个孤电子对,则离子的空间构型为三角锥形,故②错误;
③SF6中S-F含有一个成键电子对,所以SF6中含有6个S-F键,则分子中有6对完全相同的成键电子对,故③正确;
④SiF4中Si的价层电子对数=4+(4-1×4)=4,SO32-中S的价层电子对数=3+(6+2-2×3)=4,所以中心原子均为sp3杂化,故④正确;
⑤所有的共价双键中有一个是σ键一个是π键,HCHO分子中有碳氧双键,故HCHO分子中既含σ键又含π键。故⑤正确;
③、④和⑤正确,故答案为C。
23.(23-24高二下·天津河北·期末)下列说法正确的是
A.H-F键是p-pσ键
B.分子中有1个σ键,2个π键
C.键能越大,表示形成该化学键时吸收的能量越多
D.是极性分子,分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心
【答案】B
【详解】A.形成H-F键时,H原子提供1s轨道电子,F原子提供2p轨道,形成的是s-pσ键,故A错误;
B.氮气中存在N≡N,有一个σ键,两个π键,故B正确;
C.键能越大,表示化学键越牢固,越难以断裂,断裂化学键时吸收能量越多,故C错误;
D.N与3个H原子形成σ键,孤电子对数个数==1,价层电子对个数=3+1=4,为三角锥形分子,故D错误;
故选:B。
24.(23-24高二下·天津宁河·期末)下列描述正确的是
A.沸点:乙醛>乙醇>丙烷 B.键角:NH3>H2O
C.CS2为V形的极性分子 D.NO与SO的中心原子均为sp3杂化
【答案】B
【详解】A.含有氢键的沸点较高,所以沸点:乙醇>乙醛>丙烷,故A错误;
B.N、O原子均采取sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对,而孤电子对与孤电子对之间排斥力大于孤电子对与成键电子对之间排斥力,故键角:NH3>H2O,故B正确;
C.CS2与CO2互为等电子体,CO2为直线型分子,且为非极性分子,故CS2也为直线型、非极性分子,故C错误;
D.的中心原子N的价层电子对数==3,故N为sp2杂化,的中心原子S的价层电子对数==4,故S为sp3杂化,故D错误;
故选:B。
25.(23-24高二下·天津西青·期末)下列关于丙炔(CH3C≡CH)分子的说法中,错误的是
A.有6个键,2个键 B.有个碳原子是sp杂化
C.个碳原子在同一直线上 D.所有原子都在同一平面上
【答案】D
【详解】A.单键为键,三键含1个键,2个键,丙炔(CH3C≡CH)分子中含5个单键、1个三键,共6个键,2个键,A正确;
B.丙炔(CH3C≡CH)分子中1个碳原子形成4个单键,采取sp3杂化,两个碳原子形成三键,采取sp杂化,B正确;
C.乙炔(CH≡CH)分子为直线型分子,四个原子共线,丙炔(CH3C≡CH)分子中的甲基碳取代了乙炔分子中的氢,因此3个碳原子在同一直线上,C正确;
D.丙炔(CH3C≡CH)分子中含甲基,甲基碳为饱和碳,空间构型为四面体形,因此丙炔(CH3C≡CH)分子中所有原子不可能在同一平面上,D错误;
答案选D。
26.(22-23高二下·天津蓟州·期末)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体,如NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些却是强温室气体,下列推测不正确的是
A.熔点:NF3>C3F8
B.CHClFCF3存在手性异构
C.C3F8在CCl4中的溶解度比在水中大
D.由价层电子对互斥理论可确定NF3中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形
【答案】A
【详解】A.因分子晶体的相对分子质量越大,熔点越大,则熔点:NF3<C3F8,A错误
B .碳原子连有四个不同的基团,则具有手性,则CHClFCF3存在手性异构,B正确;
C .根据相似相溶原理可知,有机物易溶于有机物,而水为无机物,则C3F8在CCl4中的溶解度比水中大,C正确;
D.N原子上有1对孤对电子,有3个N-F键,类似氨气的结构,则NF3分子中N原子是sp3杂化,分子呈三角锥形,D正确.
答案选A。
27.(24-25高二上·天津河西·期末)按要求回答下列问题。
(1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式违反洪特规则的是 ;违反泡利原理的是 。
①:;②:;③:;④:;⑤:;⑥:
(2)下列原子的核外电子排布式中,能量最高的是 。
a. b. c. d.
(3)基态原子最高能层符号是 ,最高能层电子的电子云轮廓形状为 。
(4)和的中心原子的杂化轨道类型分别为 ,试判断和的键角大小关系并说明原因: (填“>、<或=”),原因: 。
(5)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为,分子结构如图,原子的杂化方式为 。
【答案】(1) ③ ⑥
(2)b
(3) N 球形
(4) < 因为中的S存在1个孤电子对,中的N不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
(5)
【详解】(1)根据核外电子排布规律,基态原子的核外电子排布式,要遵循能量最低原理、洪特规则、泡利原理,①⑤为正确的基态原子或离子的电子排布式;②电子排完2s轨道后应排能量较低的2p轨道而不是3p轨道,正确的电子排布式应为1s22s22p6;③没有遵循洪特规则,3p轨道上应排布3个自旋相同的电子;④3d轨道的电子排布,正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2;⑥违反泡利原理,2s轨道应排布2个自旋相反的电子。故违反洪特规则的是③;违反泡利原理的是⑥。
(2)基态镁原子的核外电子排布式1s22s22p63s2,即d选项,能量最低;a选项:2个2p电子和1个3s电子激发到3p轨道;b选项:3个2p电子激发到3p轨道;c选项:1个3s电子激发到3p轨道;由于3s→3p能量大于2p→3p,因此能量顺序为b>a>c>d,故能量最高的是b;
(3)基态Ti原子为22号元素,共有4个电子层,最高能层符号是N;Ti的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2,最高能层为4s轨道,电子云轮廓形状为球形;
(4)SO2和中心原子价层电子对数分别为、,中心原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp2;SO2分子键角小于的键角,因为SO2中的S存在1个孤电子对,的N不存在孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力;
(5)雌黄分子式为As2S3,根据分子结构图可分析,As原子的价层电子数是,杂化方式为sp3杂化。
28.(24-25高二上·天津河西·期末)如图为元素周期表的一部分,请参照元素在元素周期表中的位置,回答下列问题:
(1)元素①的一种核素为氘是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是_______。
A.的中子数为2 B.的核电荷数为1
C.是自然界中最轻的原子 D.是氢元素的一种同素异形体
(2)元素②基态原子的电子排布式为 ;其电子占据的最高能级共有 个原子轨道,其电子云轮廓图的形状是 ;元素⑧基态原子的价层电子排布式为 。
(3)元素⑤在周期表中的位置是 ,其基态原子价层电子轨道表示式为 ,该元素对应基态原子的电子在原子核外有 个空间运动状态。
(4)元素⑦位于元素周期表 区,其基态原子的简化电子排布式为 。
(5)元素②③④的原子对键合电子吸引能力由大到小的顺序为 (填元素符号),分子中键角为 ,1个分子中键:键 。
(6)元素⑥的正一价阳离子和正二价阳离子相比较,离子半径较大的是 (填离子符号)。
【答案】(1)B
(2) 3 哑铃形
(3) 第四周期第VⅢ族 15
(4) p
(5)
(6)
【分析】根据题目周期表的结构,元素①~⑧分别为①H、②C、③N、④O、⑤Fe、⑥Cu、⑦Ga、⑧As。
【详解】(1)A.的中子数为2-1=1,A错误;
B.核电荷数=质子数,的核电荷数为1,B正确;
C.氢原子是自然界中最轻的原子,表示为:,C错误;
D.是氢元素的一种同位素,D错误;
故选B;
(2)基态碳原子的电子排布式为;其电子占据的最高能级是2p能级,共有3个原子轨道;其电子云轮廓图的形状是哑铃形;⑧为As元素,原子序数为33,基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,价层电子排布式为4s24p3;
(3)Fe在周期表中的位置是第四周期第VⅢ族;其基态原子价层电子排布式为3d64s2,轨道表示式为;空间运动状态是指原子所占据的轨道数,共有15个;
(4)Ga位于IIIA族,元素周期表p区;其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1;
(5)元素②③④的电负性大小顺序是:,则对键合电子吸引能力由大到小的顺序为;分子中碳原子的价层电子对数为,碳原子是sp杂化,故键角为180°;分子的结构式为,一个双键中含有1个σ键和1个键,故键:键为1:1;
(6)Cu的正一价阳离子电子排布式为3d10,正二价阳离子电子排布式为3d9,二者电子层结构相同,核电荷数相同,电子数越多,半径越大,故离子半径较大的是。
29.(23-24高二下·天津武清·期末)BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在,三者结构简式依次如图所示。其单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型依次为
Cl-Be-Cl、、
A.sp3、sp2、sp B.sp2、 sp、sp3 C.sp2、sp3 、sp D.sp、sp2、sp3
【答案】D
【详解】
Cl—Be—Cl中Be原子形成2个Be—Cl键,没有孤对电子,杂化轨道数目为2,杂化轨道类型为sp杂化;中Be原子形成3个Be—Cl键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3 ,杂化轨道类型为sp2杂化; 中Be原子形成4个Be—Cl键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4,杂化轨道类型为sp3杂化;
故选D。
30.(22-23高二上·天津和平·期末)胆矾CuSO4•5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其结构示意图如图,下列有关胆矾的说法正确的是
A.所有氧原子都采取sp3杂化
B.胆矾晶体中含有的粒子间的作用有离子键、极性键、配位键、氢键4种化学键
C.胆矾所含元素H、O、S的原子半径和电负性依次增大
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
【答案】D
【详解】A.硫酸根离子中的非羟基O不杂化,H2O中O原子的杂化方式是sp3杂化,A错误;
B.氢键不属于化学键,属于分子间作用力,B错误;
C.H、O、S分别位于第1、2、3周期,原子半径依次增大,但O的电负性大于S,C错误;
D.氢键的作用力不及化学键,胆矾晶体在加热过程中,以氢键缔合的水分子先失去,作为Cu2+配体的水分子后失去,D正确;
故选D。
31.(22-23高二下·天津和平·期末)我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.的键角为,是一种直线型分子
B.甲醇沸点高于甲醛,是因为甲醇分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为
D.淀粉可以发生酯化反应是由于其分子中葡萄糖单元醇羟基的存在
【答案】C
【详解】A.结构式为,键角为,是一种直线型分子,A正确;
B.因为甲醇分子含有,分子间能形成氢键,所以甲醇沸点高于甲醛,B正确;
C.甲醇分子碳原子的杂化类型为,二羟基丙酮分子含有,所以碳原子的杂化类型为和,C错误;
D.淀粉中含有,可以发生酯化反应,D正确;
故选C。
32.(23-24高二下·天津滨海·期末)按要求填空。
(1)的系统命名为 。
(2)苯的二氯取代物有 种,其中核磁共振氢谱只有一组峰的为 (写结构简式)。
(3)相对分子质量为114,一氯代物只有一种的链烃的结构简式为 。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石()入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。中,阴离子空间结构为 ,C原子的杂化形式为 。
(5)①硫酸铜水溶液呈蓝色是因为存在,此配离子的中心离子是 ,配体是 ,配位数为 ,中含有 个键(用表示阿伏加德罗常数的值),向硫酸铜溶液中滴加过量氨水先生成蓝色沉淀,继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液。沉淀溶解的离子方程式 ,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色的晶体。
②根据以上实验,判断和与的配位能力: (填“>”、“=”或“<”)。
③比较和产中中键角的大小: (填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)2,3,5-三甲基-庚烷
(2) 3
(3)(CH3)3CC(CH3)3
(4) sp2 平面三角形
(5) Cu2+ H2O 4 12 NA Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O > <
【详解】(1)
中,主链有7个碳原子,甲基分别在2、3、5号碳原子上,故命名为:2,3,5-三甲基-庚烷,故答案为:2,3,5-三甲基-庚烷;
(2)①苯的二氯取代物有邻二氯甲苯、间二氯甲苯、对二氯甲苯共3种,故答案为:3;
②其中核磁共振氢谱只有一组峰的为对二氯甲苯,结构简式为:,故答案为:;
(3)相对分子质量为 114,常见的链烃有烷烃、烯烃和炔烃等,根据可知,该有机物为烷烃,其分子式为C8H18,一氯代物只有一种的链烃,说明该有机物分子中的氢原子位置只有 1 种,满足该条件的结构简式为:(CH3)3CC(CH3)3,该有机物主链为丁烷,在 2、3 号 C 各含有 2 个甲基,该有机物的名称为:2,2,3,3- 四甲基丁烷,故答案为:(CH3)3CC(CH3)3;
(4)①ZnCO3是离子化合物,存在离子键,中碳原子的价电子对数为,中心碳原子采取sp2杂化,故答案为:sp2;
②中心碳原子采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,故答案为:平面三角形;
(5)①将白色的无水CuSO4溶解于H2O中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,中心离子是Cu2+,配体为H2O,配位数为4,故答案为:Cu2+;
②由①可知,配体为H2O,故答案为:H2O;
③由①可知,配位数为4,故答案为:4;
④Cu2+含有空轨道,H2O含有孤对电子,可形成配位键,铜离子配体数为4,配离子[Cu(H2O)4]2+中1个Cu2+与4个H2O形成配位键,1个H2O含2个O-H键,所以1mol水合铜离子中含有σ键数目为12NA,故答案为:12 NA;
⑤向溶液中滴入氨水,有氢氧化铜沉淀生成,故现象是:有蓝色沉淀生成,继续滴加氨水至过量,沉淀溶解的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,故答案为:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
⑥配合物向生成更稳定的配合物转化,所以判断NH3和H2O与Cu2+的配位能力:H2O<NH3,故答案为:>;
⑦由于NH3提供孤电子对与Cu2+形成配位键后, H— N—H成键电子对受到的排斥力减小,所以H—N—H键角增大,故NH3<[Cu(NH3)4]2,故答案为:<;
33.(23-24高二下·天津河西·期末)数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分
及稀有气体(等)
原始大气的主要成分
等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的单原子分子是 (填化学式)。
(2)目前空气的主要成分中,由极性键构成的非极性分子是 (填化学式)。
(3)原始大气的主要成分中,不含孤电子对的分子是 (填化学式)。
(4)极易溶于水,是因为它的分子和水分子之间可形成 。
(5)钴离子的一种配合物的化学式为该配合物的配体为 (填化学式),配位原子的杂化方式为 杂化。
(6)冰晶体结构和干冰晶胞结构如图所示:
冰晶体中存在的化学键类型是 ,干冰晶体中每个周围等距离且最近的有 个。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)氢键
(5) 、
(6) 极性共价键 12
【详解】(1)稀有气体氖是含有10个电子的单原子分子,故答案为:Ne;
(2)目前空气的主要成分中,氦、氖是不含有共价键的单原子分子,氮气、氧气是含有非极性键的非极性分子,水是含有极性键的极性分子,二氧化碳是含有极性键的非极性分子,故答案为:CO2;
(3)
原始大气的主要成分中,甲烷、氨气、硫化氢、二氧化碳都是含有共价键的共价化合物,电子式分别为、、、,则不含孤电子对的分子是甲烷,故答案为:CH4;
(4)氨分子极易溶于水是因为氨分子和水分子之间可形成分子间氢键,故答案为:氢键;
(5)由化学式可知,配合物中具有空轨道的钴离子是中心离子,具有孤对电子的氨分子、水分子是配体,配位数为6;氨分子中的氮原子和水分子中的氧原子的价层电子对数都为4,原子的杂化方式都为sp3杂化,故答案为:NH3、H2O;sp3;
(6)冰晶体中存在的化学键为极性共价键;由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳的距离最近,则干冰晶体中每个二氧化碳周围等距离且最近的二氧化碳有12个,故答案为:极性共价键;12。
34.(23-24高二上·天津和平·期末)回答下列问题
(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2空间结构为 ,电负性O F;其中氧原子的杂化方式为 。
(2)X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成NH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等。空间结构是 ;X与Z形成化合物中含有的化学键是 。
(3)的空间结构为 。(用文字描述,下同):的空间结构是 。
(4)在BF3分子中:的键角是 ,B原子的杂化轨道类型为 ,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,的空间结构为 。
(5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 (填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(6)已知(CN)2是直线形分子,且有对称性,则(CN)2分子的结构式为 ;其中π键与σ键的个数比为 。
(7)基态S原子价电子排布式 ;S原子的核外电子运动状态有 种,空间运动状态有 种:能量最高的轨道的电子云的形状是 。
【答案】(1) V形 < sp3
(2) V形 离子键
(3) 三角锥形 平面三角形
(4) 120° sp2 正四面体
(5)B
(6) N≡C-C≡N 4 : 3
(7) 3s23p4 16 9 哑铃形
【分析】X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体,其为NO2;X与氢元素可形成NH3,则X为N元素、Y为O元素;Z基态原子的M层与K层电子数相等,其核外电子排布为2、8、2,所以Z为Mg元素。从而得出X、Y、Z分别为N、O、Mg。
【详解】(1)在OF2分子中,O原子发生sp3杂化,O原子的最外层有2个孤电子对,则空间结构为V形,O、F为同周期元素,电负性O<F;其中氧原子的杂化方式为sp3。
(2)由分析可知,X、Y、Z分别为N、O、Mg,为,N原子发生sp2杂化,其原子的最外层有1个孤电子对,则空间结构是V形;X与Z形成化合物为Mg3N2,含有的化学键是离子键。
(3)中,Cl原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,Cl原子的最外层有1个孤电子对,空间结构为三角锥形。的价层电子对数为3,发生sp2杂化,C原子的最外层不含有孤电子对,则空间结构是平面三角形。
(4)在BF3分子中,B原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,分子呈平面正三角形,的键角是120°,B原子的杂化轨道类型为sp2,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,中B原子发生sp3杂化,空间结构为正四面体。
(5)钠在火焰上灼烧时,核外电子吸收能量由基态转化为激发态,然后再回到基态,将能量以光的形式释放出来,产生的黄光是一种发射光谱,故选B。
(6)已知(CN)2是直线形分子,且有对称性,则(CN)2分子的结构式为N≡C-C≡N;其中π键与σ键的个数分别为4和3,个数比为4 : 3。
(7)基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,价电子排布式为3s23p4;S原子的核外共有16个电子,电子运动状态有16种,电子排布在9个轨道中,空间运动状态有9种:能量最高的轨道为3p,电子云的形状是哑铃形。
【点睛】与SO3互为等电子体,空间构型相似。
35.(22-23高二下·天津南开·期末)钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”,其单质及化合物在航天、军事、航海、医疗等领域都有着重要的应用。回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为 。
(2)硫酸氧钛()中的空间结构为 ,中心原子的轨道杂化类型为 。
(3)几种卤化钛晶体熔点如下表所示:
卤化钛
熔点/℃
1200
39
150
的熔点明显高于,原因是 。、、的点依次升高的原因是 。
(4)钛的配合物有多种。、、的配体中所含原子电负性由大到小的顺序是 ,其中中 (填“大于”、“小于”或“等于”)单个水分子中。
(5)硼钛二元化合物是一种高熔点、高硬度、抗氧化的新型陶瓷材料,属于六方晶系,其晶体结构如图,该硼钛二元化合物的化学式为 。
(6)氮化钛具有典型的型晶体结构,晶胞结构如图所示,若该晶胞的密度为。阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中Ti原子与Ti原子的最近距离为 pm(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) 正四面体
(3) 为离子晶体,为分子晶体 三者均为分子晶体,组成结构相似且无氢键,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,熔点逐渐升高
(4) 大于
(5)
(6)或
【详解】(1)Ti原子核外有22个电子,基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价电子排布式为3d24s2;
(2)中中心原子S上的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,由于没有孤电子对,的空间结构为正四面体形,中心原子采取sp3杂化;
(3)TiF4属于离子晶体,TiCl4属于分子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力,故TiF4的熔点明显高于TiCl4;TiCl4、TiBr4、TiI4都属于分子晶体,组成结构相似且无氢键,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增强,TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点逐渐升高;
(4)同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,元素的金属性越强电负性越小、非金属性越强电负性越大,、、的配体中的原子有H、O、F、Cl,则电负性由大到小的顺序是F>O>Cl>H;和H2O中O都采取sp3杂化,中O上有一对孤电子对,H2O中O上有两对孤电子对,孤电子对具有较大的斥力,且孤电子对数越多斥力越大,故中大于单个水分子中;
(5)根据“均摊法”,图示六方晶系中含Ti:12×+2×=3,含B:6,则Ti与B的个数比为3∶6=1∶2,该硼钛二元化合物的化学式为TiB2;
(6)根据“均摊法”,该晶胞中含Ti:12×+1=4,含N:8×+6×=4,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为g÷ρg/cm3=cm3,晶胞的边长为cm,晶胞中Ti原子与Ti原子的最近距离为边长的,晶胞中Ti原子与Ti原子的最近距离为×cm=pm=pm。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$$