内容正文:
结构化学长难句书写
一、电子排布基础知识复习
1.Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
2.Mn在元素周期表中位于第_________周期_________族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是__________________(填元素符号)
3.基态Fe原子的价电子排布式为__________________,橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中,各元素电负性大小顺序为__________________,铁的化合价为_________
4.基态F原子核外电子运动状态有_________种,空间运动状态有_________种
5.原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________
6.基态钛原子的px原子轨道上的电子数为__________个。与钛同周期的第IIB族和IIIA族两种元素中第一电离能较大的是__________(写元素符号)
7.比较S原子和O子第一电离能的大小,从原子结构的角度说明理由___________
8.氟原子激发态的电子排布式有____________,其中能量较高的是____________
a.1s22s22p43sl b. 1s22s22p43d2 C .1s22s12p5 d.ls22s22p33p2
9 .图 a 、b 、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______,判断的根据是_________________________________________
第三电离能的变化图是_________
10.基态硅原子最外层的电子排布图为_______________________
11.基态硫原子价电子排布式为_________________________________
12.基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_____________________
13.基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__________________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______________形
14.基态Ti原子的核外电子排布式为__________________________________
15.Cu2+基态核外电子排布式为___________________________________
16.氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为____________________________
17.铝原子核外电子云有_______种不同的伸展方向,有_______种不同运动状态的电子
18.Ni2+的核外电子排布式为__________________,其核外有________种能量不同的电子
19.Cr原子的价电子排布图为__________________,其核外有_______种不同形状的电子云
20.某元素基态原子4s轨道上有1个电子,则该基态原子价电子排布不可能是______
A.3p4s1 B.4sl C.3d54s1 D.3d104sl
二、共价键性质相关
1、成键特性类
例1:Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是______________________
例2:Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是___________
例3:ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键,原因是___________________________
例4:由于硅有价层d轨道可以利用而碳没有,因此它们的化合物结构和性质存在较大差异。若略去氢原子,化合物N(CH3)3(三角锥形)和N(SiH3)3(平面形)的结构如图所示
根据以上信息,请说明N(SiH3)3碱性比N(CH3)3小的原因___________________
例5:CF4不能水解,但BF3能水解。原因是_________________________
例6:CCl4不能水解,但SiCl4能水解。原因是___________________________
例7:PCl5不能与金属Ni反应,而PCl3能与金属Ni反应,解释PCl3能与金属Ni反应的原因______________________________________________________
例8:由于硼的氢化物与烷烃相似,故又称之为硼烷。乙硼烷(B2H6)的分子结构如图,该分子中B原子的杂化方式为____________。甲中化学键①为"二中心二电子键",记作"2c-2e",则乙硼烷的桥键②记作____________。氢原子仅用1s轨道就可形成桥键的原因为_______________
例9:试解释极性H2O>OF2。________________________________________
※例10:试从结构的角度解释极性分子CO难溶于水的原因。
2、角比大小类
【核心答题要点】问键角、比杂化;同杂孤多角小;同杂同孤心密角大XX与XX间斥力……
例1:H2N—NH2+H+→H2N—NH3+,其中—NH2的N原子杂化方式为_________比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2________H2N—NH3+中的—NH3+中的NH3++(填">"、"<"或"="),请说明理由____________________________________________________________
例2:(2023海南)配合物I中,R'代表芳基,V—O—R'空间结构呈角形,原因是_____________
例3:PH3中P的杂化类型是________。NH3的沸点比PH3的________,原因是______________________。H2O的键角小于NH3的,分析原因__________________
例4:比较键角∠HCH:CH4中的—CH3________(CH3)3Ga中的—CH3(填">"、"<"或"="),请说明理由_____________________________
例5:胍()为平面形分子,存在大π键Π46胍属于_________分子(填"极性"或"非极性"),N原子的杂化轨道方式为____________,①号N原子H—N—C键角_______②号N原H—N—C键角(填"><"或"="),胍易吸收空气中H2O和CO2,其原因是_____________________
3、键长能类
【核心答题要点】原子半径、键长/键能、形成大键、轨道重叠程度
例1:C3N4的某种晶体结构中,原子间均以单键结合,其硬度比金刚石大,原因是________
例2:从化学键的角度解释石墨的熔点高于金刚石的原因________________
例3:Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是____________
例4:"点击化学"的研究获得诺贝尔化学奖表彰,如图所示是点击化学的化学反应,所得的产物中含有Π56大π键。
已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定。
①产物中________(填α或β)位置的N原子更容易形成配位键。
②反应物中氮氮键键长________产物中氮氮键键长(填"><"或"="),原因是_____
例5:实验测得BF3中硼氟键的键长比[BF3(OH)]中B—F键的键长小,原因是_____
例6:SO3的三聚体环状结构如图所示,该结构中S—O键的键长有两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较短的键为___(填图中字母),判断理由为__________该分子中含有____________个σ键
例7:无机硅胶(化学式用mSiO2·nH2O表示)是一种高活性吸附材料,可由硅元素最高价氧化物对应的水化物原硅酸(H4SiO4)分子间脱水获得。
①原硅酸钠(Na4SiO4)溶液可吸收空气中的CO2生成H4SiO4,结合元素周期律解释该反应发生的原因:___________________________________________________
②从结构的角度分析H4SiO4脱水后溶解度降低的原因:____________________________
H4SiO4脱水过程中能量变化很小,结合化学键变化分析其原因可能是___________
※例 8 :试解释表格数据成因
键能:Cl—Cl>Br—Br的原因:________________________________________ 键能:F—F<Cl—Cl的原因:________________________________
※例9:试解释第一电子亲和能O<S、F<Cl:________________________
例10:聚四氟乙烯比聚乙烯稳定的原因:________________________
※且原子半径F>H,形成的链状结构中C原子被F原子完全覆盖,F达到8e-稳定结构,故聚四氟乙烯的稳定性远超聚乙烯
应用:___________________________________________
(仅为效果示意图,不代表真实原子半径)
☆三、周期律、分子间作用力、熔沸点、溶解度相关
【核心答题要点】全满半满、氢键种类数目、相似相溶、晶体类型、影响因素、作用力……
例1:已知F-与K+离子半径相近,从原子结构角度解释原因___________________
例2:Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是_________原因是_____________
例3:甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是___________
例4:沸点:肼>偏二甲肼[(CH3)2NNH2]>乙烷,原因是______________________________
例5:一定条件下,实验测得的HF的相对分子质量总是大于理论值,原因是_____________
例6:邻苯甲酸酐()和邻苯甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_____________________________________________
例6:MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是________________________________________
例8:常温下,Na2CO3溶解度(S=22g)大于NaHCO3(S=9.6g),从结构角度解释原因___________
在水中的溶解性THF>环戊烷原因是____________________________________
例10:铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,某含铝离子液体的结构为:________,该化合物中阴离子的空间构型为__________________;传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体相对难挥发,原因是_________________________________
例11:硝酸和尿素的相对分子质量接近但常温下硝酸为挥发性液体尿素为固体,原因______________________________________________
例12:比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因______________
例13:H2SeO3的K1和K2分别是2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4的第一步几乎完全电离,K2是1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4的第一步电离程度大于第二步电离的原因:_______________
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:______________________________________
例14:已知一些物质的熔点数据如下表:Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4原因是____________分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因_______________________________________
例15:(1)两种有机物的相关数据如下表:
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是____________________________________
CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是__________________
例 16:
(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H···OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序_________________请说明理由_________________
②已知HC、HD钠盐的碱性Nac>NaD,请从结构角度说明理由______________
※例17:比较CH4、C2H4在水中的溶解度,并解释其原因___________________
四、配位化学类
【核心答题要点】电负性、给出孤电子对、存在空轨道
例1:浸金时,S2O32-作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-分别判断S2O32-中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由________________
例2:一种最简单的卟啉环结构如图 :
①该卟啉分子中,1号位N的杂化方式为_____________________________
②比较C和N的电负性大小,并从原子结构角度说明理由__________________________
③该卟啉分子在酸性环境中配位能力会减弱,原因是_______________________
例3:比较配位能力:NH3________H2 解释:___________________________________ 例4:CO常与金属形成配合物,CO中配位原子为_____________________________
解释:____________________________________________________________________
例5:往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是________________
五 、推拉电子类
【核心答题要点】 XX 为推/拉电子基团 , 使 XX 极性 … … , N 原子电子云密度 … …
例1:氟磺酸(HSO3F)属于超酸,可看作SO2F2部分水解形成的产物。氟磺酸酸性比硫酸强。请从分子结构上说明氟磺酸酸性强的原因:____________________________
例2:在吡啶()噻吩()呋喃()三种杂环化合物均为共平面结构,N、S、均有给电子共轭效应,其中O和S的给电子共轭效应均弱于N,请解释原因__________________
例3:HCN有酸性但乙炔无明显酸性,HCN的酸性比乙炔的强的原因是__________________
例4:乙胺(CH3CH2NH2)和2-羟基乙胺(HCH2CH2NH2)都可用于染料的合成,乙胺碱性更强,原因是____________________________
例5:苯胺()中N原子与苯环形成共轭①②③的碱性随N原子电子云密度的增大而增强其中碱性排序是____________
原因是______________________________________
例6:的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是___________________
例:为提高钒的萃取率和纯度以HA()和HB()协同萃取其主要萃取物VOA2(HB)2结构如图(R为烃基) 。
①HA和HB可通过两个氢键形成环状二聚体,其结构示意图为_________________
②VOA2(HB)2比VB2(HA)2更稳定的原因为_________________________________
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