内容正文:
心专项突破5
大π键的判断方法
课
1.(2024·福建泉州高二期末)离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,一般由有
机阳离子和无机阴离子构成。咪唑(
分子中所有原子共平面,两种咪唑类离子液体a、
b的结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.a、b的阳离子中两个N原子的杂化方式不同
BF
B.两种咪唑类离子液体的熔点:a>b
C.a、b的阳离子中含有的大π键为I
D.a和b的阳离子中所有原子均满足8电子稳定结构
2.(2023·山东聊城统考一模)我国科学家研究出联吡啶双酚铝氯化物,用作制备聚酯高效稳
定的催化剂,其终步反应如图所示。已知〔
含有大π键Π。,下列说法正确的是()
A.反应物中C、N、0原子均采用sp2杂化
(CH:CH2)2AICI
B.(CHCH2)2A1Cl的熔点比A1Cl3的高
C.产物中有2个配位键与A1相结合
-OH HO-
D.产物中含有离子键和共价键
3.无机苯(B,NH6)结构如图所示,分子中参与sp2杂化的原子有
,形成大π键的电子
由
原子提供。
NHBF
H一
[bmim]Cl
[bmim]BF4
(第3题)
(第4题)
4.(2023·河南新乡高二期中改编)分子中的大T键可用符号Π表示,其中m代表参与形成
大T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T键可表示为Π),则
C,H;中的大π键应表示为
,NO,的大π键为
,如图所示[bmim]+中的大π
键可以表示为
5.(1)已知某化合物的结构简式为),不能使溴的四氯化碳溶液褪色,由此推知,该分子中存
在大π键,可表示为
Se的杂化方式为
(2)咪唑具有类似苯的平面结构(如图所示),其大π键应表示为
,N原子1和2的
孤电子对分别占据
轨道。
H
进阶突破·专项练
07
心专项突破6
均摊法确定晶胞中的微粒数目和晶体的化学式
1.(2024·湖北武汉高三开学考试)在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钠矿,其晶胞如图所
示,则下列说法错误的是
()
A.钙钠矿的化学式为CaTi0,
。氧离子
B.晶胞中Ca2+的配位数为12
0钛离子
C.其组成元素的电负性大小:O>Ca>Ti
○钙离子
D.若晶胞参数为anm,则晶体密度为136
×1021g·cm3
2.(2024·福建泉州高二期中)某晶体具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如
图所示,该晶体所表示的化学式是
()
●---●
●B
A.AB,
B.A3B
C.AB
D.A2B3
3.(2023·山东潍坊高二月考改编)一种铁基超导材料Ca FeAs,,在低温高压下能显示出独特
的电子性质,其晶胞结构及铁原子沿z轴方向的投影如图所示。体心与顶点的C原子有着
相同的化学环境,底边边长为apm,高为bpm,1号As原子的分
o DO
数坐标为(0,0,0.628)。下列说法正确的是
As Ca Fe
A.m=1,n=1
B.Ca2+的配位数为12
0.372l
C.该晶体的密度为
.02×1032
a2bW8·cm3
D.2号As原子的分数坐标为(0.5,0.5,0.128)
4.(2023·宁夏吴忠高二期中节选)金刚石和石墨的结构如图所示
(石墨仅表示出其中的一层结构):
石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数
是
。金刚石晶胞含有
个碳原子;若碳原子半径
金刚石晶胞
为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=
a(不要求计算结果)。
5.(2023·湖南郴州统考三模节选)铬、钙、氧可
●
形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,其晶
O氧离子
0氧离子
●钙离子
●钙离子
胞结构如图甲所示。
0铬离子
0铬离子
(1)该化合物的化学式为
(2)清在图乙中画出该晶胞沿z轴方向的投影图。
(3)氧离子与钙离子的最近距离为αpm,设阿伏加德罗常数为N,则该复合氧化物晶体的密
度为
g·cm3(列出计算式)。
O8黑白题化学|选择性必修第二册·RJ学式为F2Cl6,则分子内可形成配位键,其结构式为
C
CI
Fe、
。(3)由题图可知,1个该配合物中
CI
CI
CI
有2个N、4个0与N2+形成配位键,则通过螯合作用形成的配位键
有6个,其中提供孤电子对的原子(配位原子)为N、0。
专项突破5大π键的判断方法
1.C解析:ab的阳离子中两个N原子的杂化方式均为p杂化,A错
误:PF。体积更大,导致离子液体a熔点较低,B错误:咪唑环上的每
个C原子与3个原子成键,剩余1个电子,每个N原子与3个原子成
键,剩余1对电子,又失去1个电子形成阳离子,故大T键为,
C正确:a和b的阳离子中氢原子不满足8电子稳定结构,D错误。
2.C解析:反应物中,碳原子最外层的4个电子中有3个用于形成σ
键,有1个参与形成大π键,没有孤电子对,碳原子的杂化方式
为$即2,氮原子最外层的5个电子中有2个用于形成σ键,有1个参
与形成大π键,孤电子对数为1,氨原子的杂化方式为s即2,氧原子最
外层的6个电子中有2个用于形成σ键,孤电子对数为2,氧原子的
杂化方式为sp3,A错误;(CH3CH2)2A1C与A1Cl3的晶体都是分子晶
体,(CH,CH2)2AIC比AICl3的相对分子质量小,因此
(CH3CH2)2A1Cl晶体中的范德华力较小,熔点较低,B错误;产物
中A1原子形成了5个共价键,其中A1与氮原子通过配位键相结合,
氮原子提供孤电子对,铝原子提供空轨道,C正确;产物属于共价化
合物,只含有共价键,D错误。
3.N、BN
解析:无机苯与苯类似,也有大π键,则分子中硼原子、氨原子的杂化
方式都为即杂化,由于硼原子没有孤电子对,所以形成大π键的电
子全部由氮原子提供。
4.ΠΠΠ
解析:C,H5中的大π键由5个C原子构成,每个C原子提供1个电
子,另外还有1个外来电子,则形成大T键的电子数为6,应表示为
Π:根据价层电子对互斥模型分析,硝酸根离子价层电子对数为3+
5-2×3+1=3,根据杂化轨道理论分析,中心原子氨为p2杂化,分子
2
结构为平面正三角形,氨的2s轨道上一个电子跃迁到2印轨道,
2s、2p.、2py三个轨道形成sp2杂化轨道,2p.轨道则留有一对电子,每
个氧原子2印轨道留有一个单电子,再加上整个离子带一个单位负电
荷,则形成四中心六电子的离域大π键,记为;由图可知,
[bmim]+中3个碳原子和2个氨原子均为sp2杂化,碳原子有1个未
参与杂化的p电子,氮原子有2个未参与杂化的p电子,在形成阳离
子的过程中失去1个p电子,所以参与形成大π键的电子数为6,可
表示为Π。
5.(1)Πsp2(2)Πpsp2杂化
Se、
解析:(①)某化合物的结构简式为心),不能使溴的四氯化碳溶液
褪色,由此推知,该分子中存在大π键,由5个原子、6个电子构成,
可表示为Π,S的价层电子对数为3,杂化方式为p2。(2)根据咪
唑的平面结构,有5个原子和6个电子形成大π键,表示为Π:N原
子1的孤电子对占据p轨道:N原子2的孤电子对占据sp2杂化
轨道。
专项突破6均摊法确定晶胞中的微粒数目
和晶体的化学式
1.C解折:据均摊法,品胞中含8×日=1个T,1个Ca,12x=3
个0,则钙钠矿的化学式为CaTi03,A正确;由图可知,晶胞中Ca2+最
近的氧离子为12,配位数为12,B正确:同周期从左到右,金属性减
选择性必修第二册·RJ
弱,非金属性增强,元素的电负性增强:同主族由上而下,金属性增
强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱:电负性大小:0>Ti>Ca,C错
M
误;若晶胞参数为anm,则晶体密度
为×104g·em3=36x102
a
a3 NA
g·cm3,D正确。
2.B解析:从基本结构单元分析得知,B原子的成键有连两个A原子
和连三个A原子两种情况,连两个A原子的B原子完全属于该基本
结构单元,处在中心的连三个A原子的B原子完全属于该基本结构
单元,处在“顶点”上的属于三个基本结构单元,故一个基本结构单
元含有6个A原子和7+3×
3=8个B原子,故化学式为AB4;故
选B。
3.D解析:结合均摊法可知,晶胞中Fe原子数为8×
2=4,As原子数
1
为8×4+2=4,Ca原子数为8×g+1=2,晶胞的化学式为CaFe,A2,
故m=1,n=2,A错误;Ca2+的配位数应该是离它最近且距离相等
的As3个数,由晶胞示意图可知为8,即体心上的Ca+周围最近的8
个As3,B错误;由A项分析知,晶胞的化学式为CaFe2As2,则该晶胞
的质量为2X40+4x56+4x75
g,该晶胞的体积为a2b×1030cm3,故该晶
NA
2×40+4×56+4×75
休的密度为p=骨
NA
8
6.04×1032
a2bx10-30cm3=
a2bNa
g·cm-3,C错
误;晶胞中1号As原子的分数坐标为(0,0,0.628),体心的Ca原子
与顶点的Ca原子有着相同的化学环境,则体心的Ca原子与2号As
原子的距离为0.372b,2号As原子的分数坐标为(0.5,0.5,0.128),
D正确。
4.28
3
8
解析:石墨层状结构中,每个正六边形含有6个碳原子,每个碳原子
形成3个共价键,被3个正六边形共用,则平均每个正六边形占有的
碳原子数是6x了2。金刚石晶胞中,含有碳原子的个数为8x日
6x】+4=8:若碳原子半径为,金刚石晶胞的边长为4,根据硬球接
2
触模型,正方体体对角线长度的就是C一C健的健长,即
a=2,
则r=
3
8a。
140
5.(1)CaCr03
(3)
(2ax10-10)3NA
解析:()由均摊法可知,该晶胞中02-的个数为6×7=3,Ca2的个
数为8×
=1,铬离子的个数为1,该化合物的化学式为CaC03o
8
●
(2)由品胞结构可知,该品胞沿z轴方向的投影图为
(3)钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长度的一半,则晶
胞面对角线长度为2apm,晶胞参数为V2apm,晶体的密度为
140
(2ax10-10)3NA
g·cm-3。
黑白题38