1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 四十二分子结构与性质(30分钟50分)1.(12分)(2016太原模拟)今有aX、bY、cZ三种元素。已知：各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c=25；元素Y的原子价电子构型为ns2npn+2；X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为3877。请回答下列问题：(1)Z的价电子排布图为_。(2)X2Y2的电子式_，该晶体中微粒间的作用有_
2、。(3)Y的最常见氢化物的VSEPR模型为_，其中Y原子以_杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是_；根据原子轨道成键方式，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是_、_。【解析】由Z的硫化物和氯化物相对分子质量之比为3877可知Z为碳(6C)，由Y原子价电子构型知bY为8O，aX中：a=25-8-6=11，X应为Na。Na2O2是由Na+和构成的离子晶体，晶体中的化学键有离子键和非极性共价键；Y的最常见氢化物为水(H2O)，VSEPR模型为四面体形，氧原子采取sp3杂化；CS2为直线形分子，CCl4为正四面体形分子，碳原子分别采取了sp杂化和sp3杂化成键，CS2分子的结构式为SCS，其中有
3、2个键和2个键。答案：(1)(2)Na+2-Na+离子键和非极性共价键(3)四面体形sp3正四面体2个键2个键【加固训练】已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。试回答下列问题：(1)写出A元素基态原子的电子排布式_。(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为_(写元素符号)。(3)E与C以11形成的物质的
4、电子式为_。(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为_。(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是_(填元素符号)。【解析】A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为铁元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为碳元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为氧元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为硫元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”推出，E为钠元素。(1)A元素基态原子的电子排
5、布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)B、C、D分别对应的是碳、氧、硫元素，它们的电负性由大到小的顺序为OSC。(3)E与C以11形成的物质是Na2O2，电子式为。(4)根据VSEPR理论，SO3中硫的价层电子对数为=3，无孤电子对，故SO3的空间立体结构为正三角形。(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)OSC(3) (4)正三角形(5)He2.(12分)(2016朝阳模拟)前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中，A、B属于同一短周期元素且相邻，A元素所形成的化合物种类最多，C、D、E、
6、F是位于同一周期的金属元素，基态C、F原子的价电子层中未成对电子均为1个，且C、F原子的电子数相差10，基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2，且原子序数相差2。(1)六种元素中第一电离能最小的是_(填元素符号，下同)，电负性最大的是_。(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4，易溶于水，广泛用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式_，1 mol AB-中含有键的数目为_，黄血盐晶体中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.氢键f.分子间作用力(3)E2+的价层电子排布图为_，很多不饱和有机物在E催化下可与H2发生加
7、成反应，如CH2CH2、HCCH、HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有_(填物质序号)，HCHO分子的立体结构为_形，它的加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(需指明加成产物是何物质)_。(4)金属C、F晶体的晶胞结构如图(请先判断对应的图)，C、F两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为_。金属C的晶胞中，若设该晶胞的密度为agcm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，C原子的摩尔质量为M，则表示C原子半径的计算式为_。【解析】前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中，A、B属于同一短周期元素且相邻，A元素所形成的化合物种类最多，则A是碳元素，B是氮元素；C、D
8、、E、F是位于同一周期的金属元素，基态C、F原子的价电子层中未成对电子均为1个，且C、F原子的电子数相差10，则C是钾元素，F是铜元素；基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2，且原子序数相差2，则D是铁元素，E是镍元素。(1)元素的金属性越强，其失去电子就越容易，第一电离能就越小，所以六种元素中第一电离能最小的是K，元素的非金属性越强，其电负性越大，在这六种元素中，非金属性最强的元素是氮元素，所以电负性最大的是N。(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4，则黄血盐的化学式是K4；CN-与N2互为等电子体，结构相似，由于N2中两个原子共用三对电子，所以1 mol A
9、B-中含有键的数目为2NA=1.2041024个。黄血盐晶体是离子晶体，含有离子键，在配体CN-中含有共价键，在配体与中心离子之间存在配位键，所以各种微粒间的作用力不涉及金属键、氢键、分子间作用力，代号是d、e、f。(3)Ni2+的价层电子排布图为；很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应，如CH2CH2、HCCH、HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有乙烯分子中的碳原子、苯分子中的碳原子和甲醛中的碳原子，选项是；HCHO分子的立体结构为平面三角形，它与氢气发生加成反应形成的CH3OH分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，因此熔、沸点比CH4的熔、沸点高。(4)金属K是体心立方
10、结构，配位数是8；金属Cu是面心立方结构，原子的配位数是12，所以两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为812=23。金属K的晶胞中，每个晶胞中含有的钾原子的个数是81/8+1=2，若设该晶胞的密度为agcm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，钾原子的摩尔质量为M，晶胞边长为L，原子半径为R，则L=4R，根据晶体的密度计算式可得=，将各个数代入上式可得表示钾原子半径的计算式为。答案：(1)KN(2)K41.2041024个d、e、f(3)平面三角加成产物CH3OH分子之间能形成氢键(4)233.(12分)(2016湛江模拟)下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线画出。根据信息回答下列
11、问题：(1)基态镓原子的最外层电子排布式为_。(2)铁元素位于元素周期表的_区；Fe和CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为_。(3)已知：原子数目和价电子总数均相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO互为等电子体的分子和离子分别为_和_(填化学式，各写一种)。(4)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有_。(5)根据VSEPR模型预测E的空间构型为_。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子为_(写2种)。【解析】(1)Ga的原子序数为31，基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23
12、p63d104s24p1，最外层电子排布式为4s24p1。(2)26号元素铁位于元素周期表第4周期第族，属于元素周期表的d区。CO的化合价为0，在Fe(CO)5中铁的化合价为0。(3)与CO互为等电子体的分子是N2；离子为CN-、NO+、。(4)碳原子采用sp3杂化的分子是含有饱和碳原子的化合物，有CH4、CH3OH。(5)根据VSEPR模型预测，Cl的空间构型为正四面体。C、N、O、Cl相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子有CO2、NCl3、CCl4、CO等。答案：(1)4s24p1(2)d0(3)N2CN-、NO+、(任写一种)(4)CH4、CH3OH(5)正四面
13、体CO2、NCl3、CCl4、CO(任写2种)4.(14分)(能力挑战题)(2016开封模拟)铜、铁都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题：(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：Cu2+的价电子排布图为_；NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为_(填元素符号)。S的空间构型为_，S中心原子的杂化方式为_。(2)请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式：_。(3)某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该
14、溶液中加入一定量乙醇，析出SO4H2O晶体。下列说法正确的是_a.氨气极易溶于水，是因为NH3和H2O之间形成3种不同的氢键b.氨气分子和水分子的空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角c.Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d.Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素请解释加入乙醇后析出晶体的原因_。(4)FeO晶胞结构如图所示，FeO晶体中Fe2+配位数为_，若该晶胞边长为acm，则该晶体密度为_。【解析】(1)Cu2+的价层电子数是9，所以Cu2+的价电子排布图为；N、O、S三种元素中由于氮原子的2p轨道是半充满状态，所以第一电离能最大；同主族
15、元素，随电子层数的增多，第一电离能逐渐减小，则3种元素的第一电离能由大到小顺序为NOS；S的价层电子对数=4+(6+2-42)=4，所以空间构型为正四面体形；S的价层电子对数=3+(6+2-32)=4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化。(2)由流程图可知向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时生成白色沉淀，根据所给沉淀的化学式书写离子方程式：2Cu(NH3+3SO2+4H2O2NH4CuSO3+6N+S。(3)氨气极易溶于水，是因为氨气分子和水分子之间形成2种不同的氢键，N与H，O与H之间，a不正确；氨气分子和水分子的空间构型不同，氨气是三角锥形，水是V形，氨气分子的键角大于水分子的键角
16、，b不正确；Cu(NH3)4SO4中硫酸根离子与配离子之间是离子键，N与H之间是共价键，氨气分子与铜离子之间是配位键，c正确；Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氧元素，d不正确；根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度。(4)晶胞中顶点Fe2+周围最靠近的O2-是3个，结合均摊法则，FeO晶体中Fe2+配位数为384=6；若该晶胞边长为acm，则此晶胞的体积为a3cm3，另外结合均摊法，可知此晶胞含FeO的数目为4，则NA个晶胞的质量为724=288(g)，每个晶胞的质量为288/NAg，故晶体的密度为(28
17、8/NAg)a3cm3=288/(a3NA)gcm-3。答案：(1)NOS正四面体形sp3杂化(2)2Cu(NH3+3SO2+4H2O2NH4CuSO3+6N+S(3)c乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度(4)6288/(a3NA)gcm-3【加固训练】(2016福州模拟)氮元素有多种化合物，它们之间可以发生转化，如N2H4+HNO22H2O+HN3。请回答下列问题：(1)N与O电负性较大的是_。(2)NaN3的晶体类型是_。(3)纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8 K，主要原因是_。(4)N2H4中的氮原子的杂化类型是_。(5)N是
18、一种很好的配体，能提供孤电子对的是_。A.氧原子B.氮原子C.两者都可以N与钴盐通过配位键形成的3-能与K+结合生成黄色K3沉淀，此方法可用于检验溶液中的K+，写出该配合物中钴离子的电子排布式_。【解析】(1)非金属性越强，电负性越大，则N与O电负性较大的是O。(2)NaN3是由钠离子和形成的离子化合物，因此晶体类型是离子晶体。(3)由于氮元素的电负性大，能与氢元素形成氢键，因此纯叠氮酸HN3沸点较高。(4)N2H4相当于是氨气分子中的一个氢原子被NH2取代，即N2H4分子中氮原子形成3个键，且有1对孤电子对，所以氮原子的杂化类型是sp3杂化。(5)N是一种很好的配体，由于氮元素、氧元素均含有孤电子对，因此N或O均能提供孤电子对；钴元素的原子序数是27，则Co3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。答案：(1)O(2)离子晶体(3)HN3分子间存在氢键(4)sp3杂化(5)C1s22s22p63s23p63d6关闭Word文档返回原板块
