分子結(jié)構(gòu)答案

1、（二）分子結(jié)構(gòu)答案一（ 5 分） 鉍的化合物豐富多彩。在液態(tài)SO2 中， AsF 5 或其他五氟化物能氧化鉍，其中能生成化合物A 。經(jīng)分析， A 為離子化合物，陽(yáng)離子為多個(gè)鉍原子組成的三角雙錐型原子簇，陰離子為正八面體結(jié)構(gòu)。已知A 的陽(yáng)離子中鉍原子全部為8 電子結(jié)構(gòu)。1試確定A 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；2寫(xiě)出生成A 的化學(xué)反應(yīng)方程式。答案 :1 A ： Bi 5(AsF 6)3（ 3 分）；2 10Bi 9AsF 5 2Bi 5(AsF 6 )3 3AsF 3（ 2 分）。二（ 7 分） 1 H2O 的沸點(diǎn)（ 100）比 HF 的沸點(diǎn)（ 20）高，為什么？2氣態(tài)氯原子與一個(gè)電子結(jié)合比氣態(tài)氟原子與一個(gè)電子結(jié)

2、合放出更多的能量，為什么？3 Li 3V 2 (PO4 )3 是一種新型的鋰離子正極材料。其陰離子是由2 種多面體組合而成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。請(qǐng)具體指出其陰離子中各原子的連接形式。答案 :1每個(gè)水分子平均最多可形成2 個(gè)氫鍵，每個(gè)HF 分子平均最多生成 1 個(gè)氫鍵。前者氫鍵數(shù)目多，總鍵能較大，故沸點(diǎn)較高。（2 分）2氟原子半徑小，外層孤對(duì)電子多，電子云密度大，電子間斥力大，使得氟原子結(jié)合一個(gè)電子形成氣態(tài) F 時(shí)放出能量較少。 （ 2 分）3 PO4 四面體、 VO 6 八面體通過(guò)共用頂點(diǎn)氧原子而組成三維骨架結(jié)構(gòu)，每個(gè)VO 6 八面體周圍有 6 個(gè) PO4 四面體，而每個(gè) PO4 四面體周圍有 4

3、個(gè) VO 6 八面體。（ 3 分）三（ 7 分） 在液態(tài) SO2 中用疊氮酸銫與氰氣反應(yīng)定量生成銫的離子化合物。其陰離子中含氮量為 74.47% 。1試畫(huà)出該離子化合物中陰離子的結(jié)構(gòu)式；2說(shuō)明每個(gè)原子的雜化類型和化學(xué)鍵型。答案 :1（4 分）2環(huán)中的 N 原子和 C 原子分別采取sp2 雜化，端連的 C、N 原子分別采取 sp 雜化。鍵型有各原子之間的 鍵和一個(gè) 鍵、一個(gè) 78（或者一個(gè) 56 和二個(gè) 鍵）（ 3 分）四（ 12 分） 1999 年美國(guó)化學(xué)家曾合成出一種能量極高、氧化性極強(qiáng)的白色固體鹽X 。鹽X 的制備方法如下：氟化物A 與五氟化砷化合得到離子化合物B ，將 B 鹽放在干燥管中

4、，裝進(jìn)特殊材料做成的細(xì)頸瓶中，于196時(shí)通過(guò)金屬真空管加入無(wú)水HF ，混合加熱到室溫，使B鹽溶解，細(xì)頸瓶一端與玻璃管相連，降溫至196 后加入酸 C，反復(fù)升溫（ 78）、降溫（196），生成的 HF 氣體揮發(fā)出來(lái)，并帶走大量的熱，最終得到鹽X 。已知： A 是共價(jià)分子，具有順?lè)串悩?gòu)體；B 鹽存在兩種不同的氟原子。鹽X 與鹽 B 具有相同的陰離子構(gòu)型；C的陰離子為直線型，而X 的陽(yáng)離子為 V 型； X 的含氟量為 44%。試根據(jù)上述信息，回答下列問(wèn)題：1畫(huà)出A 分子和 B 的陰陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)式。2分別寫(xiě)出制備B 、 X 鹽的化學(xué)方程式。3對(duì)于制備高能量的物質(zhì)，一般采用低溫，并能在低溫下提供良好的溶

5、解性的反應(yīng)介質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)中采用無(wú)水 HF ，能吸收反應(yīng)后放出的能量，無(wú)水 HF 為什么具備上述特點(diǎn)？并能對(duì)高度敏感性的物質(zhì)起穩(wěn)定作用。請(qǐng)問(wèn)：4化學(xué)家Chrite隨后成功地分離出了A 鹽的陽(yáng)離子。請(qǐng)畫(huà)出該陽(yáng)離子的電子式，并預(yù)測(cè)其用途。5鹽 X 對(duì)水具有高度敏感性，能檢出極其微量的水。鹽炸。請(qǐng)寫(xiě)出該爆炸反應(yīng)的化學(xué)方程式。A 與水劇烈化合，并能發(fā)生強(qiáng)烈爆答案 :1（各 1分）2 N 2F2 AsF 5 N 2FAsF 6 N 2 FAsF 6 HN 3 N 5AsF 6 HF （各 1 分）3因?yàn)?HF 具有大偶極矩、低熔點(diǎn)（80）和揮發(fā)性等特點(diǎn)（1.5 分）4 或（1 分）具有極高的能量，用于“鹽料

6、炸彈”（ 1.5 分）5 4N5 AsF 6 2H2O 4HF 4AsF 5 10N 2 O2 （ 2 分）五（ 8分） 2吡啶酮（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右）是一種可以與自身互補(bǔ)的分子，在晶體或溶液中，它以氫鍵連接的二聚體形式存在。若用乙炔基（C C）將兩個(gè) 2吡啶酮連接有兩種方式： （ a） 3、 6 位連接和（ b） 6， 6 位連接。 Wuest 研究了（ a）和（ b）的聚集行為，在質(zhì)子溶劑中（a）和（ b）都以單體形式存在； 在非質(zhì)子溶劑中 （ a）以二聚體形式（c）存在，即使?jié)舛群芨邥r(shí)，（ b）仍以單體形式存在。在本體狀態(tài)下，（ a）形成分散的二聚體（c），（ b）形成了平面的線性超分子聚合物

7、（d），（ d）有兩種典型的空間構(gòu)型。1指出2吡啶分子中所成 鍵的情況；2寫(xiě)出2吡啶酮二聚體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；3寫(xiě)出a、 b 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；4畫(huà)出二聚體（c）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；5畫(huà)出表示聚合物（d）的兩種結(jié)構(gòu)片段。8答案 :1 7 （ 1 分）2（ 1.5 分）3 a：b：（各 1 分）4（ 1.5 分）5（各 1分）六（ 15 分）在銅的催化作用下氨和氟反應(yīng)得到一種銨鹽和一種三角錐體分子A（鍵角30107.330102 °，偶極矩 0.78× 10 C·m；對(duì)比：氨的鍵角°，偶極矩 4.74× 10 C·m）；1寫(xiě)出 A 的分子式和它的合成反應(yīng)的

8、化學(xué)方程式。2 A 分子質(zhì)子化放出的熱明顯小于氨分子質(zhì)子化放出的熱。為什么？3 A 與汞共熱，得到一種汞鹽和一對(duì)互為異構(gòu)體的B 和 C（相對(duì)分子質(zhì)量66）。寫(xiě)出化學(xué)方程式及 B 和 C 的立體結(jié)構(gòu)。4B 與四氟化錫反應(yīng)首先得到平面構(gòu)型的D 和負(fù)二價(jià)單中心陰離子E 構(gòu)成的離子化合物；這種離子化合物受熱放出C，同時(shí)得到 D 和負(fù)一價(jià)單中心陰離子F 構(gòu)成的離子化合物。畫(huà)出 D 、E、 F 的立體結(jié)構(gòu)；寫(xiě)出得到它們的化學(xué)方程式。5 A 與 F2、 BF 3 反應(yīng)得到一種四氟硼酸鹽，它的陽(yáng)離子水解能定量地生成A和HF，而同時(shí)得到的 O2 和 H2 O2 的量卻因反應(yīng)條件不同而不同。寫(xiě)出這個(gè)陽(yáng)離子的化學(xué)式

9、和它的合成反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用化學(xué)方程式和必要的推斷對(duì)它的水解反應(yīng)產(chǎn)物作出解釋。答案 :1NF3 （1 分）4NH 3 3F2 NF 3 3NH 4F（ 1 分）（共 2 分）2N F 鍵的偶極方向與氮原子孤對(duì)電子的偶極方向相反， 導(dǎo)致分子偶極矩很小， 因此質(zhì)子化能力遠(yuǎn)比氨質(zhì)子化能力小。畫(huà)圖說(shuō)明也可（如：）（1分）3 2NF 3 2Hg N2F2 2HgF 2（ 1 分）(14 19)× 2 66（每式 1 分）（共 3 分）4 D：E：F：（每式 1 分）（1 分）2N2F2 SnF4 N 2F2 SnF6 22SnF5N 2F 2SnF6 N 2F N 2F2（ 1 分）（共

10、5 分）5陽(yáng)離子的化學(xué)式為NF4。（ 1 分）NF3 F2 BF3 NF4 BF4 （1 分）水解反應(yīng)首先得到HOF（否則寫(xiě)不出配平的水解反應(yīng)） :NF4NF 4H 2O NF 3HOF H定量生成 NF3。（ 1 分）NF4而反應(yīng)2HOF 2HF O2 和反應(yīng) HOF H2O HF H2O2 哪一反應(yīng)為主與反應(yīng)條件有關(guān)，但無(wú)論哪一反應(yīng)為主卻總是定量生成HF 。（ 1 分）（共 4 分）七（ 13 分） 1為什么CsBrCl 2 熱分解的反應(yīng)是CrBrCl2 CsCl BrCl ，而不是 CrBrCl CsBr Cl 2？2液體BrF 5 和 AsF 5 都不是良導(dǎo)體，為什么兩者混合后卻成為導(dǎo)

11、體？3對(duì)下面測(cè)定的N 、P 的氫化物和氟化物的鍵角的各種相互差異作出解釋。NH 3： 107°PH3： 102°NF 3： 93°PF3： 104°4比較化合物熔沸點(diǎn)高低并說(shuō)明理由。CH 3CH 2OH 和 CH 3OCH 3 O3 和 SO2 HgCl 2 和 HgI 2和答案 :1因?yàn)榍耙粋€(gè)反應(yīng)生成CsCl 的晶格能比CsBr 的大，而且另一個(gè)產(chǎn)物BrCl 是極性分子，它的鍵能除了軌道重疊而形成的共價(jià)鍵外，還附加一定成分的離子鍵。（2 分）2BrF 5 和 AsF5 混合后發(fā)生如下反應(yīng)：BrF 5 AsF 5 BrF 4 AsF 6 。因反應(yīng)所得產(chǎn)物

12、為離子型化合物，故導(dǎo)電能力明顯增加。（2 分）3 NH 3 107 °、 PH 3 102°兩者鍵角不同的原因是NH 3 中 NH 鍵的鍵長(zhǎng)比 PH3中 PH 鍵的鍵長(zhǎng)要短，所以在NH 3 中，成鍵電子對(duì)更靠近，排斥力更大，以致鍵角更大。而NF3 93°、PF3 104 °兩者鍵角不同的原因是F 上有孤對(duì)電子對(duì)，而 P 原子有空的3d 軌道，可形成弱的反饋鍵，即 F 原子的孤對(duì)電子向P 原子轉(zhuǎn)移，以致鍵角變大。或者可理解為形成了反饋鍵后，鍵級(jí)增大了，相當(dāng)于有了雙鍵的成分。成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大。（3分）4 CH 3CH 2OH CH 3 OCH 3：

13、 CH 3CH 3OH 可形成分子間氫鍵，而CH 3OCH 3則不能，故CH 3CH 2OH 熔沸點(diǎn)高。 O3 SO2 ： O3 為同種元素的原子形成的分子，極性較弱，而SO2 分子的極性較強(qiáng)，其次O3 分子的直徑要小于SO2 分子，因此 O3分子間的色散力小于SO2 分子間的色散力。 HgCl 2 HgI 2：Hg 2 半徑大，變形性大，同時(shí)又有較強(qiáng)的極化能力。陰離子半徑Cl I ，變形性 Cl I 。因此， Hg 2 和 I 間有較強(qiáng)的附加極化作用，而Hg 2和 I 間的極化作用較弱。：兩個(gè)混合物都可以形成氫鍵，但前者因取代基在鄰位，有分子內(nèi)氫鍵，熔沸點(diǎn)較低；后者只能形成分子間氫鍵，故溶沸

14、點(diǎn)較高。（各 1.5 分）八（ 10 分） 由短周期兩種元素組成的A 氣體通入到 AsF 5 中，生成一種共價(jià)型離子化合物B 、化合物 C 和一種氧化性氣體D。已知B 的陰離子為正八面體構(gòu)型，陽(yáng)離子與 O3 是等電子體，在某非水溶劑中做電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，其電導(dǎo)性與NaCl 相同?；衔顳 呈四面體結(jié)構(gòu)，可由AsF 3 與臭氧（等物質(zhì)的量）反應(yīng)制得，紅外光譜顯示，J 中有一個(gè) AsF 3 沒(méi)有的吸收。1試寫(xiě)出 A、 B、 C、 D 的化學(xué)式；2寫(xiě)出制備 B 和 C 的化學(xué)反應(yīng)方程式；3寫(xiě)出氣體 A 與 NH 3 反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案 :1 A ： Cl 2O（ 2 分）； B ： ClO 2 AsF

15、6（ 2 分）； J： OAsF 3（ 1 分）； K： Cl 2（ 1 分）2 5Cl 2O 3AsF 5 2ClO 2 AsF 6 OAsF 3 4Cl 2 AsF3 O3 OAsF 3 O2（各 1 分）3 3Cl 2O 10NH 3 6NH 4 Cl 2N 2 3H 2O（ 2 分）九（ 6 分）某短周期元素A ，其最外層電子數(shù)是所在周期數(shù)的2 倍，它的氫化物和氧化物能發(fā)生反應(yīng)生成 A 的單質(zhì)。已知 AF6 是一種無(wú)色無(wú)味無(wú)毒的氣體，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，可用作高壓發(fā)電機(jī)的優(yōu)良絕緣體。AF 6 的分子結(jié)構(gòu)如右圖所示。 A 元素原子的電子排布式為。 AF 6 分子的空間構(gòu)型為型。如果 F 元素有兩種穩(wěn)定的同位素，則AF 6有種同分異構(gòu)體。答案 : （6 分，每空 2 分） 1s22s22p63s23p4正八面體 10十（ 16 分）某離子化合物X 由一種有機(jī)陽(yáng)離子和一種無(wú)機(jī)陰離子組成；元素分析得到H： 5.33%、C：21.17% 、N：6.17%、S： 35.33%、Ge： 32.00%；該陽(yáng)離子和陰離子都具有正四面體型的空間對(duì)稱性。1確定 X 的組成式（陰陽(yáng)離子分開(kāi)寫(xiě)）；2畫(huà)出陰離子的空間構(gòu)型；一定條件下 X 能與 HgI 2 反應(yīng)，通過(guò)自組裝合成了微孔硫化物 Y ； Y 的陰