专题4《分子空间结构与物质性质》测试题
一、单选题
1.下列叙述不正确的是
A.由分子构成的物质其熔点一般较低
B.分子晶体在熔化时,共价键没有被破坏
C.分子晶体中不一定存在共价键
D.分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定
2.有机物M(如图所示)是合成某新型绿色农药的中间体,下列说法正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.电负性:
C.碳原子的杂化方式为 D.简单离子半径:
3.下列微粒属于等电子体的是
A.12CO2和14CO B.H2O和NH3
C.N2和13CO D.NO和CO
4.下列关于微粒的空间结构描述错误的是
A.HClO、AsH3、SiCl4的中心原子价层电子对数不完全相同
B.和具有不同的空间构型
C.BBr3和SF6的中心原子均不满足8电子构型
D.三氧化硫的三聚分子( )中S原子的杂化轨道类型为杂化
5.复兴号高铁车体材质用到Mn、Co等元素。Mn的一种配合物化学式为[],下列说法错误的是
A.该配合物中锰原子的配位数为6
B.中C原子的杂化类型为、
C.该配合物中非金属原子的电负性大小为H<C<N<O
D.等物质的量的和CO中的π键数目之比为1∶1
6.FeS2的晶胞结构如图所示。已知:晶胞边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.和中都含有非极性键 B.Fe2+的配位数为4
C.之间的最短距离为pm D.晶胞密度为
7.通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子的空间构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述错误的是
A.NBr3比NCl3的沸点低
B.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是极性分子,只含有极性共价键
D.分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长短
8.二茂铁是一种含铁的有机配位化合物,黄色针状晶体,熔点173℃(在100℃时开始升华),沸点249℃,可看作是Fe2+与两个正五边形的环戊二烯负离子( C5H5- )形成的夹心型分子(如图所示)。下列关于二茂铁晶体的说法正确的是
A.C5H 中一定含π键
B.在二茂铁结构中,C5H与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键
C.二茂铁属于离子晶体
D.Fe2+的外围电子排布式为3d5
9.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的种药物,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
B.该分子中C-H键的键能大于N-H键的键能
C.该分子中所有C原子都为sp2杂化
D.该分子可形成分子间氢键
10.下列叙述不正确的是
A.NaCl晶体溶于水时,破坏了离子键
B.杂化轨道只用于形成共价键
C.键比键键长短,故比更稳定
D.金刚石是典型的共价晶体,熔点高,硬度大
11.豆腐脑味道鲜美,营养丰富。豆腐脑中含有的大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂,其结构如图所示,下列有关大豆异黄酮的说法错误的是
A.分子式为C15H10O2 B.分子中所有的原子可能共平面
C.可以发生加成反应和氧化反应 D.所含的酮羰基的键角为109°28′
12.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热的作用,但口服该药对肠道、胃有刺激性,解决方法之一是对该分子进行成酯修饰(如图所示)。下列说法正确的是
A.电负性:N>C>O B.键角:NH3>H2O
C.R和T中均无手性碳原子 D.R和T均不能与氧气发生氧化反应
13.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W且原子序数总和为25,由这四种元素形成的某化合物结构如图所示,下列叙述正确的是
A.简单离子半径:Y<Z
B.该化合物中X、Y的杂化方式相同
C.该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D.W分别与X、Y、Z形成的晶体类型相同
14.利用反应可制备碳铵。下列说法正确的是
A.中N元素的化合价为 B.的空间构型为直线形
C.的电子式为: D.仅含共价键
15.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.6.4gCH4O中含有的碳氢键数目为0.8NA
B.过氧化钠与水反应时,每生成0.1mol氧气转移的电子数是0.2NA
C.标准状况下,2.24LHCl气体中含有的H+数目为0.1NA
D.1mol硅中含有的共价键数目为4NA
二、填空题
16.微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用,也广泛应用于新型材料的制备。
(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是___________。
(2)B的简单氢化物BH3不能游离存在,常倾向于形成较稳定的B2H6或与其他分子结合。
①B2H6分子结构如图,则B原子的杂化方式为___________。
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是___________,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子:___________(填化学式)。
(3)以硼酸(H3BO3)为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂。的键角是___________,立体构型为___________。
17.硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为___________,分子中氮原子的杂化轨道类型是___________。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是___________。
A.微粒半径:③>①>②
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___________,该化合物的化学式为___________。
18.微粒间的相互作用包括多种类型,微粒通过这些作用可以形成具有不同空间结构的分子或物质。本章学习了微粒间的相互作用及与其相关的许多知识,如共价键、键、键、极性键、非极性键、离子键、配位键、金属键、范德华力、氢键、分子空间结构、极性分子、非极性分子等,请通过图示的方式表示它们之间的相互关系,以加深对所学内容的理解___________。
19.回答下列问题
(1)按要求填空:
①CO2的电子式为:____________________
②基态N原子的轨道表示为________________________________________;
③基态Ga原子价电子层的电子排布式为_____________________________;
(2)对于A.MgO B.He C.NH3 D.CaO E.干冰 F.Ar五种物质:
①熔沸点最低的是________;液态时能导电的是________(填字母编号)。
②上述物质所含的元素中,基态原子含单电子最多的元素是______(填元素符号)。
③上述物质的晶体中,属于离子晶体且熔点最高的是____________(填字母编号)。
④上述物质的晶体熔化时,所克服的微粒间的作用力与冰熔化时所克服的作用力类型完全相同的是______(填字母编号)。
(3)已知熔融的BeCl2不导电,则BeCl2属于_______晶体,中心原子的杂化类型为______。
20.现有、NaOH、、、、、Si、Fe、Ne9种物质。
(1)只含有离子键的是_______(填写物质的化学式,下同)
(2)含有共价键,但其晶体属于离子晶体的是_______。
(3)含有共价键,其晶体属于分子晶体,且晶体微粒间相互作用力只有一种的是_______,这种分子间作用力也叫_______。
(4)含有共价键,其晶体属于分子晶体,且晶体微粒间相互作用力有多种类型的是_______,这种物质中区别于(3)中的相互作用力叫_______。
(5)单质形成的晶体,晶体微粒间的相互作用相同的是_______和_______,这两物质形成的晶体_______(填“属于”或“不属于”)同种类型晶体。
(6)除外,晶体结构中存在正四面体构型的是_______。
21.完成下列问题
(1)据科技日报网报道,南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂,首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为。请回答下列问题:
①基态镍原子的价电子排布式为_______。
②,烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为_______。
③某种含Cu2+的化合物可催化烯丙醇制备丙醛的反应:HOCH2CH=CH2→CH3CH2CHO,在烯丙醇分子中σ键和π键的个数比为_______。
(2)具有对称的空间构型,若其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则中的配位数为_______,配离子的空间构型为_______。
(3)铜是重要的过渡元素,能形成多种配合物,如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。
①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是_______(填字母序号)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是_______。
22.Ⅰ.80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关,基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是__________,N2F2分子中N原子的杂化方式是_____________,1mol N2F2含有___________个σ键.
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N-Si-N___Si-N-Si(填“>”“<”或“=”),原因是__________;
II.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位,钛也被称为“未来的钢铁”,具有质轻,抗腐蚀,硬度大,是宇航、航海、化工设备等的理想材料。
(4)基态钛原子核外共有________种运动状态不相同的电子.金属钛晶胞如下图1所示,为_______堆积(填堆积方式).
(5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是_____________;化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为_____________;
(6)钙钛矿晶体的结构如图3所示.假设把氧离子看做硬球接触模型,钙离子和钛离子填充氧离子的空隙,氧离子形成正八面体,钛离子位于正八面体中心,则一个钛离子被________个氧离子包围。
23.的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。
(1)中Mn的配位数为_______。
(2)若该晶体的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则距离最近的两个锰原子之间的距离为_______pm,的密度_______(列出表达式即可)。
24.配合物在许多方面有着广泛的用途,目前我国科学家利用配合物在能源转化与储存方面有着杰出的贡献,请根据题意回答下列问题:(已知:在溶液中为橙色,在溶液中为黄色)
(1)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
①基态Cr原子外围电子排布图为__________________;配合物[Cr(H2O)6]3+中与Cr3+形成配位键的原子是__________________(填元素符号)。
②CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为__________________。
(2)有下列实验:
①呈天蓝色的离子的化学式为____,溶剂X可以是____(填名称),继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为__________________。
②该实验能说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是__________________。
③下列有关化学实验的“操作→现象→解释”均正确的是__________________。
选项 操作 现象 解释
A 向某溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
B 向由0.1molCrCl3·6H2O配成的溶液加入足量AgNO3溶液 产生0.2mol沉淀 已知Cr3+的配位数为6,则CrCl3·6H2O的化学式可表示为[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C 向溶液K2Cr2O7溶液中先滴加3滴浓硫酸,再改加10滴浓NaOH 溶液先橙色加深,后变为黄色 溶液中存在+H2O2+2H+
D 向AgCl悬浊液中滴加氨水 沉淀溶解 AgCl不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
参考答案:
1.D
【详解】A.因为是分子晶体,熔化的时候克服的是较弱的分子间作用力,所以分子晶体的熔点一般较低,A项正确;
B.分子晶体熔化时,破坏的是分子间作用力,共价键没有被破坏,B项正确;
C.稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键,C项正确;
D.分子晶体中分子间作用力只影响分子晶体的物理性质如熔沸点,不影响分子的稳定性,D项错误;
答案选D。
2.C
【详解】A.中子数为8的碳原子:,A项错误;
B.通常非金属性越强电负性越大,电负性:,B项错误;
C.分子酰胺中有碳氧双键,有饱和碳,故碳原子的杂化方式为,C项正确;
D.通常,电子层数多半径较大,具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则简单离子半径:,D项错误;
答案选C。
3.C
【分析】原子数总数相同、价电子数目分别相等的微粒,互称为等电子体,据此分析。
【详解】A.12CO2和14CO分子中原子数不同,所以不是等电子体,故A错误;
B.H2O和NH3分子中原子数不同,所以不是等电子体,故B错误;
C.N2和13CO分子中都含有2个原子,价电子总数分别为10、10,所以是等电子体,故C正确;
D.NO和CO分子中都含有2个原子,价电子总数分别为11、10,所以不是等电子体,故D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.HClO、AsH3、SiCl4的中心原子价层电子对数均为4,故A错误;
B.和的具有不相同的空间构型,前者形成3个σ键没有孤电子对,是平面三角形,后者形成3个σ键有一对孤电子对,是三角锥型,故B正确;
C. BBr3和SF6的中心原子均不不满足8电子构型,前者形成3个σ键没有孤电子对,是6电子结构,后者形成6个σ键没有孤电子对,12电子结构,故C正确;
D. 三氧化硫的三聚分子( )中S原子均形成4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道类型为sp3杂化,故D正确;
故选A。
5.B
【详解】A.由化学式可知,锰的配合物中锰原子为中心原子,一氧化碳和CH3CN为配体,配位数为6,故A正确;
B.CH3CN中三键碳原子的杂化方式为为sp杂化,故B错误;
C.元素的非金属性越强,电负性越大,则氢、碳、氮、氧四种元素的电负性依次增强,故C正确;
D.CH3CN和一氧化碳都含有三键,等物质的量的分子中含有π键数目相等,都为1∶1,故D正确;
故选B。
6.B
【详解】A.和中,内的2个O原子间、内的2个S原子间都含有非极性键,A正确;
B.从图中可以看出,与Fe2+距离最近且相等的有6个,则Fe2+的配位数为6,B错误;
C.之间的最短距离为顶点与面心的两个间的距离,即为pm,C正确;
D.在晶胞中,含Fe2+个数为=4,含个数为=4,则晶胞密度为=,D正确;
故选B。
7.A
【详解】A.NBr3的相对分子质量比NCl3的大,分子间的范德华力要大些,NBr3的熔点比NCl3的熔点高,A错误;
B.分子中N原子共用3对电子,Cl共用1对电子,分子中的所有原子均达到8电子稳定结构,B正确;
C.氨分子是极性分子,所以NCl3分子是极性分子,只含有极性共价键,C正确;
D.原子半径越大,键长越长,原子半径N
8.A
【详解】A.中含有碳碳双键,碳碳双键中含有π键,A正确;
B.与Fe2+之间形成化学键时,亚铁离子提供空轨道,C提供孤电子对,两者形成配位键,B错误;
C.由题干可知,二茂铁熔沸点较低,属于分子晶体,C错误;
D.基态Fe2+外围电子排布式为3d6,D错误;
故答案选A。
9.B
【详解】A.N原子最外层为半充满结构,第一电离能大于相邻元素,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,则N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,A正确;
B.键长越小,键能越大,则C-H键的键长大于N-H键长,C-H键的键能小于N-H键的键能,B错误;
C.含有N=C、C=O、C=C键的C原子中均形成3个σ犍,为sp2杂化,故所有C原子都为sp2杂化,C正确;
D.如图:红色的氧原子和红色的氢原子之间可以形成分子内氢键,D正确;
故选B。
10.B
【详解】A.NaCl中只存在离子键,溶于水时发生电离生成Na+、Cl-, 所以溶于水时破坏了离子键,A正确;
B.杂化轨道用于形成σ键或容纳孤对电子,B错误;
C.键长越短,键能越大,分子越稳定,故键比键键长短,故比更稳定,C正确;
D.金刚石是由原子构成的空间网状结构的晶体,属于共价晶体,共价晶体熔点高、硬度大,所以金刚石熔点高、硬度大,D正确;
故选B。
11.D
【详解】A.分子式为C15H10O2,A正确;
B.苯环上及与苯环直接相连的原子共平面,碳碳双键和碳氧双键为平面构型,醚键为V字形,单键可以旋转,所有原子可能共平面,B正确;
C.含苯环、碳碳双键和碳氧双键,可以发生加成反应,该物质可与氧气发生氧化反应,C正确;
D.酮羰基中C原子杂化方式为sp2杂化,键角约为120°,D错误;
故选D。
12.B
【详解】A. 周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的电负性增大:O>N>C,故A错误;
B. NH3、H2O分子中分别含1对和2对孤电子对,由于电子对之间的斥力:孤电子对-孤电子对>成键电子对-孤电子对,则键角:NH3>H2O,故B正确;
C. 连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子),故C错误;
D. R和T均能灼烧,能与氧气发生氧化反应,故D错误;
故选B。
13.B
【分析】Z是短周期元素,且能够形成离子Z,其原子序数比W等大,因此Z为Na.根据结构示意图,8个Y原子均形成了2个共价键,原子序数比Na小,形成2个共价碳的只有O,因此Y为O;4个W原子均形成1个共价键,且原子序数比O小,因此W为H;四种元素的原子序数总和为25,则X的原子序数为5,为B;B的最外层电子数为3,一般只形成3个共价键,在此结构中,2个B均得到1个电子(该阴离子带有2个负电荷),因此可以形成4个共价键。综上W、X、Y、Z分别为H、B、O、Na。
【详解】A.和具有相同的核外电子结构,核外电子结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则有,A错误;
B.在该结构中,每个O均形成2个单键,还有2对孤对电子,采用杂化,每个B均形成4个单键,采用杂化,B和O的杂化方式相同,B正确;
C.该阴离子中含有H,形成共价键后,最外层为2个电子,不是8个电子,C错误;
D.氢元素与硼、氧、钠形成的晶体不同,如氢与氧形成的水是分子晶体,氢与钠形成的氢化钠是离子晶体,D错误;
故选B。
14.A
【详解】A.中N元素的电负性大于H,N元素化合价为,故A正确;
B.中O成2个,有2对孤电子对,采取sp3杂化,的空间构型为V形,故B错误;
C.的结构式为O=C=O,故C错误;
D.是离子化合物,含有离子键和共价键,故D错误;
故答案为A
15.B
【详解】A.1个CH4O分子中含有3个碳氢键,6.4gCH4O的物质的量为6.4g÷32g/mol=0.2mol,则含有的碳氢键数目为0.6NA,A错误;
B.,由过氧化钠与水反应的电子转移情况可知,每生成0.1mol氧气转移的电子数是0.2NA,B正确;
C.氯化氢气体是由氯化氢分子构成的,不存在氢离子,C错误;
D.硅晶体中1个硅原子形成4个共价键,每个共价键为2个硅原子共用,则1mol硅中含有的共价键数目为2NA,D错误;
故选B。
16.(1)
(2) sp3杂化 N C2H6(其他合理答案也可)
(3) 109°28′ 正四面体形
【解析】(1)
硼为第5号元素,其价电子排布式为2s22p1,轨道表达式为
(2)
①由题图可以看出,每个B结合4个H,B上不存在孤电子对,所以B的价层电子对数为4,采用sp3杂化。②NH3BH3中N提供孤电子对,B提供空轨道,从而形成配位键;N和B的价电子共有8个,和2个C的价电子数相等,可以得出与NH3BH3互为等电子体的分子有C2H6等。
(3)
的成键电子对数为4,孤电子对数为0,故其空间构型为正四面体形,键角为109°28′。
17.(1) 四面体 sp3
(2)AB
(3) 共价晶体 SiP2
【详解】(1)Si(NH2)4(以Si为中心)分子的中心原子价层电子对数为4+0=4,其分子的空间结构名称为四面体形,分子中氮原子价层电子对数对数为3+1=4,氮原子的杂化轨道类型是sp3;故答案为:四面体形;sp3。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2是基态硅原子,②[Ne]3s23p1是基态Si+,③[Ne]3s23p14s1是激发态Si原子;A.一般电子层数越多原子半径越大,而Si原子失电子数越多,原子半径越小,因此微粒半径:③>①>②,故A正确;B.原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子,则①是基态硅原子,②是基态Si+,因此电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,故B正确;C.能量越高越容易失去电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能,则电离一个电子所需最低能量:②>①>③,故C错误;D.能量越低越易得到电子,则得电子能力:②>①,故D错误;综上所述,答案为:AB。
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图,P原子有8个,Si原子有,因此该化合物的化学式为SiP2,该晶体类型是共价晶体;故答案为:共价晶体;SiP2。
18.微粒间的相互作用包括化学键、分子间作用力;
化学键包括离子键、共价键、金属键、配位键;分子间作用力包括范德华力、氢键;
共价键根据电子云重叠方式分为σ键和Π键;根据共用电子对是否偏移分为极性键和非极性键;极性键形成的分子,若正电中心和负电中心不重叠,为极性分子;极性键形成的分子,若正电中心和负电中心重叠,为非极性分子;非极性键一般形成非极性分子。
【详解】微粒间的相互作用包括化学键、分子间作用力;
化学键包括离子键、共价键、金属键、配位键;分子间作用力包括范德华力、氢键;
共价键根据电子云重叠方式分为σ键和Π键;根据共用电子对是否偏移分为极性键和非极性键;极性键形成的分子,若正电中心和负电中心不重叠,为极性分子;极性键形成的分子,若正电中心和负电中心重叠,为非极性分子;非极性键一般形成非极性分子。
19.(1) 4s24p1
(2) B AD N A C
(3) 分子 sp
【详解】(1)①CO2分子中,C原子和每个O原子共用两对电子,其电子式为 ;
②N是7号元素,基态N原子的电子排布式为1s22s22p3,其轨道表示式为 ;
③Ga位于第四周期,IIIA族,基态Ga原子价电子曾的电子排布式为4s24p1。
(2)①上述物质中,MgO、CaO属于离子晶体,He、NH3、干冰、Ar属于分子晶体;一般情况下,离子晶体的熔沸点大于分子晶体;分子晶体的相对分子质量越大,其熔沸点越大;综上所述,熔沸点最低的是He,故选B;液态的离子化合物可以导电,液态的分子晶体不能导电,故液态时能导电的是MgO、CaO,故选AD;
②上述物质所含的元素中,基态Mg原子含单电子数目为0,基态O原子含单电子数目为2,基态He原子含单电子数目为0,基态N原子含单电子数目为3,基态H原子含单电子数目为1,基态Ca原子含单电子数目为0,基态C原子含单电子数目为2,基态Ar原子含单电子数目为0,综上所述,基态原子含单电子最多的元素是N;
③上述物质的晶体中,属于离子晶体的是MgO和CaO,其中离子半径:Mg2+<Ca2+,离子键强度:MgO>CaO,熔点:MgO>CaO,故选A;
④冰是分子晶体,熔化时破坏所克服的微粒间的作用力有范德华力和氢键;上述物质中,He、NH3、干冰、Ar属于分子晶体,且NH3晶体中含有范德华力和氢键,故NH3和冰熔化时所克服的作用力类型完全相同,故选C。
(3)熔融的BeCl2不导电,则BeCl2属于分子晶体;BeCl2的中心Be原子的价层电子对数为2+=2,故Be原子的杂化类型为sp。
20.(1)
(2)NaOH、
(3) 、 范德华力
(4) 氢键
(5) Ne 属于
(6)Si、
【分析】已知是由Ca2+和Cl-通过离子键形成的离子键,NaOH是由Na+和OH-通过离子键形成的离子晶体但OH-中还有O-H共价键,是C、H原子通过共价键形成分子后再通过范德华力形成分子晶体,是H原子通过共价键形成分子后在通过范德华力形成分子晶体,是H、O原子通过共价键形成水分子后再通过范德华力形成的分子晶体(其中还含有分子间氢键),是和通过离子键形成离子晶体且和中分别存在N-H、S-O共价键,Si是Si原子通过共价键形成的原子(共价)晶体,Fe是Fe原子通过金属键形成的金属晶体,Ne是单原子分子,其晶体仅仅通过范德华力形成分子晶体,据此分析解题。
(1)
由分析可知,上述物质中只含有离子键的是CaCl2,故答案为:CaCl2;
(2)
由分析可知,NaOH是由Na+和OH-通过离子键形成的离子晶体但OH-中还有O-H共价键, 是和通过离子键形成离子晶体且和中分别存在N-H、S-O共价键,故含有共价键,但其晶体属于离子晶体的是NaOH、(NH4)2SO4,故答案为:NaOH、(NH4)2SO4;
(3)
由分析可知,含有共价键,其晶体属于分子晶体,且晶体微粒间相互作用力只有一种的是、,这种分子间作用力也叫范德华力,故答案为:、;范德华力;
(4)
由分析可知,H2O是H、O原子通过共价键形成水分子后再通过范德华力形成的分子晶体(其中还含有分子间氢键),则含有共价键,其晶体属于分子晶体,且晶体微粒间相互作用力有多种类型的是H2O,这种物质中区别于(3)中的相互作用力叫氢键,故答案为:H2O;氢键;
(5)
由分析可知,单质形成的晶体,晶体微粒间的相互作用相同的是H2和Ne均只由范德华力形成晶体,则这两物质形成的晶体属于同种类型晶体即分子晶体,故答案为:H2;Ne;属于;
(6)
CH4的空间构型是正四面体,晶体硅是以Si和周围的4个Si形成的正四面体为基本结构单元形成的空间网状结构,除外,晶体结构中存在正四面体构型的是CH4、Si。
21.(1) 3d84s2 sp3、sp2 9:1
(2) 4 平面正方形
(3) c 乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
【解析】(1)
①镍的原子序数为28,其基态原子价电子排布式为:3d84s2;
②烯丙醇分子中有双键碳和饱和碳,碳原子采取sp2、sp3杂化;
③单键为σ键,双键为1个σ键、1个π键,则烯丙醇分子中含9个σ键、1个π键,σ键和π键的个数比为:9:1;
(2)
[Cu(NH3)4]2+中铜离子为中心离子,氨气为配体,配位数为4,[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,若其中两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,类比二氯甲烷,若配离子的空间构型为正四面体,则其中两个NH3被两个Cl-取代,只能得到1种产物,因此配离子空间构型为平面正方形;
(3)
①由其结构可知,配离子内含有配位键、N-H极性键、C-C非极性键,不含离子键,答案选c;
②氮的电负性强,乙二胺分子间可形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键,因此乙二胺比三甲胺的沸点高很多。
22. 洪特规则 sp2杂化 3 > Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子,Si原子为sp3杂化,N-Si-N键角为109°28′,N原子周围连接3个Si原子,含有1对孤对电子,N原子为sp3杂化,但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大,使得Si-N-Si键角小于109°28′ 22 六方最密 化合物乙分子间形成氢键 O>N>C 6
【详解】试题分析:(1)基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是洪特规则,
N2F2分子结构式为F-N=N-F,分子中N原子含有1对孤对电子,N原子的杂化方式是sp2杂化,l mol N2F2含有3molσ键;
(2)Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子,Si原子为sp3杂化,N-Si-N键角为109°28′,N原子周围连接3个Si原子,含有1对孤对电子,N原子为sp3杂化,但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大,使得Si-N-Si键角小于109°28′;
(3)Ti原子核外电子数为22,核外共有22种运动状态不相同的电子;由金属钛晶胞结构可知,属于六方最密堆积;
(4)化合物乙因分子间存在氢键,则化合物乙的沸点比化合物甲高,化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3,同周期自左而右电负性增大,故电负性:O>N>C;
(5)钛离子位于立方晶胞的角顶,被6个氧离子包围成配位八面体。
考点:物质结构的考查,涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、化学键、氢键、电负性、晶胞结构与计算等。
23.(1)4
(2)
【详解】(1)在β-MnSe 中,Mn和相邻的4个Se相连,所以Mn的配位数为4;
(2)在β-MnSe 中,Mn位于晶胞内部,若将晶胞分成8个相等的小正方体,则4个Mn位于其中四个不相邻的小正方体的体心,所以距离最近的两个锰原子之间的距离是晶胞面对角线的一半。晶胞参数为apm,则距离最近的两个锰原子之间的距离为pm;一个晶胞中含有4个Mn和4个Se,则一个晶胞的质量为g,晶胞参数为apm,则一个晶胞的体积为(a×10-10)cm3,所以晶体密度ρ=。
24. O H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键 [Cu(H2O)4]2+ 乙醇 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- NH3>H2O BC
【详解】(1)①Cr位于周期表第四周期ⅥB族,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,外围电子排布图为:;配合物[Cr(H2O)6]3+中Cr3+为中心离子,H2O为配体,O原子提供孤对电子,与Cr3+形成配位键,形成配位键的原子是:O;
②CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键;
(2)①呈天蓝色的离子的化学式为[Cu(H2O)4]2+;加入X的作用是降低溶剂的极性,减小Cu(NH3)4SO4 H2O的溶解度,试剂X可以是乙醇;继续添加氨水,沉淀溶解的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
②天蓝色的离子[Cu(H2O)4]2+最终转换成了深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,说明NH3、H2O与Cu2+结合的能力由强到弱的顺序是:NH3>H2O;
③A. KSCN溶液与Fe3+溶液作用的方程式为:Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,该反应时可逆反应,故A错误;
B. 氯化铬(CrCl3 6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,一个氯化铬(CrCl3 6H2O)化学式中含有2个氯离子,剩余的1个氯离子是配原子,所以氯化铬(CrCl3 6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O,故B正确;
C. 在反应(橙色)+H2O2(黄色)+2H+中,向K2Cr2O7溶液中滴加3滴浓H2SO4,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,则溶液橙色加深或溶液颜色加深,加入NaOH,氢离子浓度减小,平衡正向移动,则溶液由橙色变为黄色,故C正确;
D. Ag+与氨气分子结合生成二氨合银离子,导致银离子浓度减小,促使AgCl (s) Ag+(aq)+Cl-(aq)正向移动,沉淀溶解,故D错误;
故选BC。