第39講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(2

1、第39講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基礎(chǔ)題組i. （i）比較下列鍺的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：GeCl4GeBr4Gel4熔點(diǎn)/c-49.526146沸點(diǎn)/ c83.1186約400硅烷（SinH2n+2）的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是W A族元素0、S、Se的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題 H2Se的酸性比H2S（填 強(qiáng)”或 弱”。氣態(tài)SeOa分子的立體構(gòu)型為 HzSeQ的&和K2分別為2.7 XI0-3和2.5 10-8,H2SeO4第一步幾乎完全電離，心為1.2 10-2,請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋 H2SeO4比HzSeOa酸性

2、強(qiáng)的原因：試比較 出0和H2S的沸點(diǎn)高低：,解釋原因2. Zn(CN) 42-在水溶液中與HCH0發(fā)生如下反應(yīng)：2-+ 2+4HCHO+Zn(CN) 4 +4H +4H2OZn(H 2O)4 +4HOCH 2CNHIHOCCNIHHOCH 2CN的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(1) Z n 2+基態(tài)核外電子排布式為 。(2) 1 mol HCHO 分子中含有鍵的數(shù)目為 mol。(3) HOCH 2CN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) 42-中Zn 2+與CN-的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，Zn(CN)曠的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為。3. 下列反應(yīng)曾用

3、于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛：2262 亠 +3CH 3CH2OH+I6H +13H2O” 4Cr(H 2O)63+3CH 3COOH(1) Cr3+基態(tài)核外電子排布式為 ；配合物Cr(H 20)+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是_(填元素符號(hào))。(2) CH 3COOH中C原子軌道雜化類型為 ；1 mol CH 3COOH分子含有鍵的數(shù)目為 。(3) 與H2O互為等電子體的一種陽(yáng)離子為 (填化學(xué)式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)椤?. (2017廣東茂名二模)鐵是一種重要的過(guò)渡元素，能形成多種化合物，如可作染料的普魯士藍(lán)，其化學(xué)式為KFeFe(CN)

4、6。(1) Fe2+基態(tài)核外電子排布式為 _。(2) 在普魯士藍(lán)中，存在的化學(xué)鍵有離子鍵、 和。一定條件下,CN-可被氧化為OCN-OCN-中三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?碳原子采取sp雜化,1 mol該物質(zhì)中含有的 n鍵數(shù)目為 。(4) 與CN-互為等電子體的一種分子為 (填化學(xué)式)。5. 短周期元素X和Y處于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫元素的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分

5、數(shù)為50%的化合物的化學(xué)式：;該分子中中心原子采取sp2雜化，是分子，分子空間構(gòu)型為 。寫出X和Y形成的X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式：;該分子中中心原子采取 sp2雜化,是分子，分子空間構(gòu)型為 。4由H、X、Y三種元素形成的常見(jiàn)化合物有兩種，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(qiáng)弱：。提升題組6. 鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)狻⒈鸵掖紖⑴c。(1) Fe3+基態(tài)核外電子排布式為 。I(2) 丙酮(二八二)分子中碳原子軌道的雜化類型是 ,1 mol丙酮分子中含有b鍵的數(shù)目為。(3) C、H、O三種元素的

6、電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?。(4) 乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮 ，這是因?yàn)?。某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為。駅罩氏O btv.SH.EcA N圖1 FexNy晶胞結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)化過(guò)尿圖2轉(zhuǎn)化過(guò)程的能量變化7. (2017課標(biāo)川,35,15分)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1) Co基態(tài)原子核

7、外電子排布式為 。元素Mn與O中,第一電離能較大的是 基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是 。(2) CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為 和。(3) 在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?，原?4) 硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO 3)2中的化學(xué)鍵除了 b鍵外,還存在MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得 MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm,則r(O2-)為nm MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a=0.448 nm,則r(Mn 2+)為nm。8. (2016課標(biāo)n ,37,15分)東晉

8、華陽(yáng)國(guó)志 南中志卷四中已有關(guān)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?wèn)題：(1) 鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為 ,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為。(2) 硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH 3)6SO4藍(lán)色溶液。 Ni(NH 3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 。 在Ni(NH 3)62+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為 ，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_。 氨的沸點(diǎn) (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 。-1(3) 單質(zhì)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：lcu=1

9、958 kJ mol、ki=1753 kJ mol-1,lculNi 的原因是(4) 某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。 晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 。 若合金的密度為 d gem-3，晶胞參數(shù) a=nm。(3)HOCH 2CN答案精解精析基礎(chǔ)題組1. 答案 GeCl4、GeBm Geb的熔、沸點(diǎn)依次升高。原因是分子組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，則分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)(2) 硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高(3) 強(qiáng)平面三角形三角錐形H2SeO3和H2SeO4可分別表示為(HO) 2SeO和(HO) 2SeO2,H2SeO3中的Se為+4價(jià)，而H2Se

10、O4中的Se為+6價(jià),正電性更高，導(dǎo)致Se OH中O的電子更向Se偏移，從而更易電離出 H+H2OT2S H2O分子間存在氫鍵，H2S分子間只存在范德華力，強(qiáng)度:氫鍵范德華力，故H2O的沸點(diǎn)比H2S的高62-解析(3)SeO3中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為 -=3( b鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為0)S 中心原子的價(jià)電6+2子對(duì)數(shù)為二=4( b鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為1)，由價(jià)層電子對(duì)互斥理論可判斷出SeO3、Sl的立體構(gòu)型分別為平面三角形和三角錐形。宀 2 2 6 2 6 10 亠 102. 答案 (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d (或Ar3d )3(3) sp3 和 sp(4) N 一

11、 -解析 基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為1s22s2626333. 答案 (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 或Ar3d O2p63s23p63d104s2或Ar3d 104s2,Zn原子失去4s軌道上的2個(gè)電子形成Zn2+，由此可寫出Zn2+基態(tài)核外電子排布式。oI(2) HCHO的結(jié)構(gòu)式為-，：I，則1 mol HCHO 分子中含有 3 mol 鍵。中的C原子采取sp3雜化,CN中的C原子采取sp雜化。H(4) 等電子體具有相同的原子數(shù)和相同的價(jià)電子數(shù)，與H2O分子互為等電子體的陰離子為N -。(2)sp3 和 sp2 7 mol(或 70.02 10 23)H2F+ 出0與CH3C

12、H2OH之間可以形成氫鍵解析 Cr為24號(hào)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Ar3d 3);與Cr3+形成配位鍵的應(yīng)為含孤對(duì)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(gè)CH3COOH分子中有六個(gè)單鍵均為b鍵,還含有一個(gè)碳氧雙鍵，碳氧雙鍵中含一個(gè) b鍵、一個(gè)n鍵，共含7個(gè)b鍵。(3) 等電子體必須滿足原子個(gè)數(shù)和電子個(gè)數(shù)均相等;H2O與CH3CH2OH中均含羥基(一OH),可形成氫鍵。4. 答案(1)1s22s22p

13、63s23p63d6 或Ar3d 6(2) 共價(jià)鍵配位鍵(3) ONC 2Na(4) CO 或 N2解析(1)Fe原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,所以Fe2+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或Ar3d 6。+3+(2) KFeFe(CN) 6屬于離子化合物，是一種復(fù)鹽，也是一種配合物，陽(yáng)離子是K、Fe，陰離子是配離子Fe(CN) 64-(其中Fe為+2價(jià))，其中K+、Fe3+和Fe(CN) 6廣以離子鍵相結(jié)合，F(xiàn)e(CN)臚中Fe2+和CN-以配位 鍵相結(jié)合,CN-內(nèi)C和N以共價(jià)鍵相結(jié)合。(3) OCN -中的C原子采取sp雜化,則

14、其空間構(gòu)型為直線形，結(jié)合OCN-與CO2互為等電子體，可知OCN-的結(jié) 構(gòu)式是O C N-,則1 mol OCN-中含有的n鍵數(shù)目是2Na。5. 答案(1)X在第二周期第W A族;Y在第三周期第W A族(2) SO2極性 V形(3) SO3非極性平面三角形(4) H 2SO3 H 2SO4 H2SO4H2SO3解析 根據(jù)氫化物化學(xué)式H2X,知口+2 00%=88.9%,得M(X)=16,從而推知X為O,則Y為S,二者形 成的化合物分別為 SO2、SO3,根據(jù)雜化軌道理論可確定其分子空間構(gòu)型和極性。(4)H、O、S三種元素組成的化合物為 H2SO3、H2SO4H2SO3可寫成(HObSO、H2S

15、O4可寫成(HO) 2SO2,由(HO)mROn中n值越大酸 性越強(qiáng)，可知酸性：H2SO4T2SO3。提升題組6. 答案(1)1s22s22p63s23p63d5 或Ar3d 5(2)sp2和sp3 9 mol HC0乙醇分子間存在氫鍵(5)Fe3CuN解析本題考查核外電子排布式的書寫、雜化類型的判斷、化學(xué)鍵、電負(fù)性的比較及晶胞的相關(guān)計(jì)算等知識(shí)。(1)Fe3+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d 5。|(2) 丙酮分子中有兩種碳原子，其中一CH3中碳原子為sp3雜化,中碳原子為sp2雜化;單鍵均是b鍵，一個(gè)雙鍵中有一個(gè)b鍵和一個(gè)n鍵,故1 mol丙酮分子中含有 9

16、 mol d鍵。依據(jù)同周期元素電負(fù)性變化規(guī)律可知，電負(fù)性：C0;再結(jié)合元素非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系可知，電負(fù)性:HCH3OHCO2H2 H2O與CH3OH均為極性分子，出0中氫鍵比甲醇多;CO2與 出均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大n6離子鍵和n鍵(1鍵)(5) 0.1480.076解析 本題考查基態(tài)原子核外電子排布式、第一電離能、中心原子雜化方式、物質(zhì)沸點(diǎn)高低比較、晶體相關(guān)計(jì)算等。(1)Co的原子序數(shù)為27,其基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d 74s2;根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律可知，O元素第一電離能較大；Mn基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d54s2,O基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4,Mn

17、基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多。(2)CO2分子中C原子采取sp雜化CH3OH分子中C原子采取sp3雜化。Mn(NO 3)2屬于離子化合物，含有離子鍵，N、中既有b鍵又有n鍵。由晶胞結(jié)構(gòu)可知r(O2-)= 1 a =0.148 nm,r(Mn 2+)=-=0.076 nm。8. 答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2 或Ar3d 84s2 2(2) 正四面體 配位鍵 N 高于 NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(3) 金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子3 : 112S13冥 10陽(yáng) X (d X1072- 6+2解析(2)S打 中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) 二二=4,采取sp得:d