35-分子結構與性質-同步提升練習題

分子結構與性質同步提升練習題A組基礎題組1.鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質是Cu4O(PO4)2,可通過下列反應制備:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2OCu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O(1)寫出基態(tài)Cu2+的電子排布式:,上述方程式中涉及的N、O元素第一電離能由小到大的順序為。

(2)PO43-(3)與NH3互為等電子體的分子、離子有、(各舉一例)。

(4)氨基乙酸銅的分子結構如圖所示,碳原子的雜化方式為。

2.硼酸(H3BO3)是白色片狀晶體(層狀結構如圖),有滑膩感,在冷水中溶解度很小,加熱時溶解度增大。(1)硼酸中B原子的雜化軌道類型為。

(2)硼酸晶體中存在的作用力有范德華力和。

(3)加熱時,硼酸的溶解度增大,主要原因是。

(4)硼酸是一元弱酸,在水中電離時,硼酸結合水電離出的OH-而呈酸性。寫出硼酸的電離方程式:。

(5)硼氫化鈉(NaBH4)是有機化學中的一種常用還原劑,[BH4]-的空間構型是。

3.元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子,且最外層電子數為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子。元素Z的原子最外層電子數是其內層電子數的3倍。(1)在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是。

(2)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是。

(3)Y與Z可形成YZ4①YZ42-②寫出一種與YZ42-(4)X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數目為。

4.元素X和Y屬于同一主族。負二價的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體,其中X的質量分數為88.9%;元素X和元素Y可以形成兩種化合物,在這兩種化合物中,X的質量分數分別為50%和60%。(1)確定X、Y兩種元素在周期表中的位置。

(2)在元素X和元素Y形成的化合物中,寫出X質量分數為50%的化合物的化學式:;該分子中中心原子以sp2雜化,是分子,分子構型為。

(3)寫出X的質量分數為60%的化合物的化學式:;該分子中中心原子以sp2雜化,是分子,分子構型為。

(4)由H、X、Y三種元素形成的化合物常見的有兩種,它們的水溶液均呈酸性,試分別寫出它們的分子式:、,并比較酸性強弱:。

5.(2015江蘇單科,21A,12分)下列反應曾用于檢測司機是否酒后駕駛:2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH(1)Cr3+基態(tài)核外電子排布式為;配合物[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是(填元素符號)。

(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為;1molCH3COOH分子含有σ鍵的數目為。

(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為(填化學式);H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因為它們都是極性分子外,還因為。

B組提升題組6.(2016四川理綜,8,13分)M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題:(1)R基態(tài)原子的電子排布式是,X和Y中電負性較大的是(填元素符號)。

(2)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是。

(3)X與M形成的XM3分子的空間構型是。

(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是(填離子符號)。

(5)在稀硫酸中,Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價,該反應的化學方程式是

。

7.(2016江蘇單科,21A,12分)[Zn(CN)4]2-在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應:4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CNHOCH2CN的結構簡式(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為。

(2)1molHCHO分子中含有σ鍵的數目為mol。

(3)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是。

(4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為。

(5)[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN-的C原子形成配位鍵。不考慮空間構型,[Zn(CN)4]2-的結構可用示意圖表示為。

8.(2016課標Ⅱ,37,15分)東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}:(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為,3d能級上的未成對電子數為。

(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為,提供孤電子對的成鍵原子是。

③氨的沸點(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是;氨是分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為。

(3)單質銅及鎳都是由鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是

。

(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為。

②若合金的密度為dg·cm-3,晶胞參數a=nm。

35分子結構與性質同步提升練習題答案全解全析A組基礎題組1.答案(1)[Ar]3d9O<N(2)正四面體(3)PH3或AsH3H3O+或CH3-(4)sp3解析(1)銅是29號元素,Cu2+的核外電子排布式為[Ar]3d9;(2)PO43-中P原子的價層電子對數為4,且不含孤電子對,所以其空間構型為正四面體;(3)與NH3互為等電子體的分子和離子分別為PH3或AsH3、H3O+或C2.答案(1)sp2(2)氫鍵、共價鍵(3)加熱破壞了硼酸分子之間的氫鍵(4)H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+(5)正四面體解析硼酸(H3BO3)是平面結構,中心原子采取sp2雜化。硼酸中,B和O、O和H之間是依靠共價鍵結合在一起的,而硼酸分子之間除了范德華力還有氫鍵的存在。加熱時,硼酸的溶解度增大,主要是破壞了硼酸分子之間的氫鍵;[BH4]-和NH4+3.答案(1)sp3(2)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵(3)①正四面體②CCl4或SiCl4等(4)16NA解析X為第四周期元素,且內層軌道全部排滿電子,最外層電子數為2,則其基態(tài)原子電子排布式應為[Ar]3d104s2,為Zn元素。Y的3p軌道上有4個電子,則Y為S元素。Z的最外層電子數是內層電子數的3倍,為O元素。(1)H2S分子中S為sp3雜化。(2)水分子與乙醇分子間形成氫鍵,增大了水在乙醇中的溶解度。(3)SO42-中S為sp3雜化,SO(4)一個NH3分子中的σ鍵數為3,它與Zn形成的配位鍵也屬于σ鍵,故1mol[Zn(NH3)4]Cl2中的σ鍵為16mol。4.答案(1)X:第二周期第ⅥA族;Y:第三周期第ⅥA族(2)SO2極性V形(3)SO3非極性平面三角形(4)H2SO3H2SO4H2SO4>H2SO3解析根據氫化物化學式H2X,知M(X)M(X)+2×100%=88.9%,M(X)=16;可推知X為O,則Y為S,二者形成的化合物分別為SO2、SO3,根據雜化軌道理論可確定其分子構型、極性。H、O、S三種元素組成的化合物為H2SO3、H2SO4,H2SO3組成為(HO)2SO、H2SO4組成為(HO)2SO2,由(HO)mROn中n值越大酸性越強可知酸性:H25.答案(1)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)O(2)sp3和sp27mol(或7×6.02×1023)(3)H2F+H2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵解析(1)Cr為24號元素,鉻原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,Cr3+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3);與Cr3+形成配位鍵的應為含孤對電子的氧原子。(2)甲基(—CH3)中的碳原子軌道雜化類型為sp3,羧基(—COOH)中的碳原子軌道雜化類型為sp2;一個CH3COOH分子中有六個單鍵均為σ鍵,還含有一個碳氧雙鍵,碳氧雙鍵中含一個σ鍵、一個π鍵,共含7個σ鍵。(3)等電子體必須滿足原子個數和電子個數均相等;H2O與CH3CH2OH中均含羥基(—OH),可形成氫鍵。B組提升題組6.答案(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1Cl(2)H2O分子間存在氫鍵,H2S分子間無氫鍵(3)平面三角形(4)Na+(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O解析由題意可知M為O,R為Na,X為S,Y為Cl,Z為Cr。(3)XM3為SO3,其分子中中心原子的價層電子對數為3,無孤電子對,故分子的空間構型為平面三角形。(4)由題圖可知個數為8×18+6×12=4,個數為8,R2M為Na2O,Na+與O2-的個數比為2∶1,故黑球代表Na+。(5)Cr的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)為K2Cr2O7,氧元素的氫化物中能被K2Cr2O7氧化的為H2O2。7.答案(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)3(3)sp3和sp(4)NH2(5)或解析(1)基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,Zn原子失去4s軌道上的2個電子形成Zn2+,由此可寫出Zn2+基態(tài)核外電子排布式。(2)HCHO的結構式為,則1molHCHO分子中含有3molσ鍵。(3)HOCH2CN的結構式為,中的C原子采取sp3雜化,—CN中的C原子采取sp雜化。(4)等電子體具有相同的原子數和相同的價電子數,與H2O分子互為等電子體的陰離子為NH28.答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(2)①正四面體②配位鍵N③高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3)金屬銅