1、分子空间结构与物质性质 (建议用时：35分钟)1(2019绵阳模拟)下列描述正确的是()ACS2为V形极性分子BSiF4与SO的中心原子均为sp3杂化CC2H2分子中键与键的数目比为11D水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键答案B2下列有关分子的结构和性质的说法正确的是 ()AH2O2和C2H2均为直线形的非极性分子BNF3和PCl3均为三角锥型分子，中心原子均为sp3杂化CH3BO3和H3PO3均一定为三元酸，结构式均为 (XB，P)DCH4和白磷(P4)分子均为正四面体型分子，键角均为10928答案B3下列说法中正确的是()A卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B邻羟
2、基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高CH2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大DXHY的三个原子总在一条直线上AB项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，XHY的三个原子不一定在一条直线上。4关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物，下列说法中正确的是()A配体是Cl和H2O，配位数是9B中心离子是Ti4，配离子是TiCl(H2O)52C内界和外界中Cl的数目比是12D加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀CTiCl(H2O)5Cl2H2O配体是Cl、H2O，提供孤电子对；中心离子是Ti3，配合物中配
3、位离子Cl不与Ag反应，外界中的Cl与Ag反应，据此分析解答。5胆矾CuSO45H2O可写成Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是 ()A在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp2杂化B在上述结构示意图中，存在配位键、共价键，不存在离子键C胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D胆矾中的两种结晶水在不同的温度下会分步失去DH2O中氧原子形成2个键，有2个孤电子对，为sp3杂化，硫酸根离子中羟基氧原子是sp3杂化，非羟基氧原子不是中心原子，不参与杂化，故A错误；在题述结构示意图中，存在OCu配位键，HO、SO共价键和配离子与硫酸根离子之间形成离子键，故B错误；胆矾是五水硫酸铜，
4、胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子晶体，故C错误；由于胆矾晶体中有两类结晶水，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合方式不同，因此受热时也会因温度不同而得到不同的产物，故D正确。6经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：(1)若所得Fe3和SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显红色。该离子的离子符号是_，配体中的配位原子是_。(2)若Fe3与SCN以个数比15配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。答案(1)Fe(SCN)2S(2)FeC
5、l35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl7(1)(2017全国卷)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I。I的几何构型为_，中心原子的杂化形式为_。(2)(2017全国卷)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。Mn(NO3)2中的化学键除了键外，还存在_。(3)V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中S原子价层电子对数是_对，分子的空间构型为_；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_ ；SO3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为_ ；该结构中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为
6、_ (填图1中字母)，该分子中含有_个键。 图1 图2V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的空间构型为_；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_。(4)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。CS2分子中，共价键的类型有_，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。解析(1)I的价层电子对数为2(7121)4。(3)SO2 分子中S原子价层电子对数是3对，分子的空间构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；SO3的三聚体环状结构如图1所示
7、，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化；该结构中SO键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，其中a为硫氧双键，b为硫氧单键，较短的键为a，该分子中含有12个键。VO中，V形成4个键，孤电子对数为0，为正四面体结构；由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子，且V的化合价为5，则形成的化合物的化学式为NaVO3。(4)碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。CS2分子中，存在键和键。CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与C
8、S2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO、SCN。答案(1)V形sp3(2)spsp3离子键和键(3)3V形sp2杂化 sp3杂化a12正四面体型NaVO3(4)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构键和键spCO2、SCN(或COS等)8(2019云南七校联考，节选)很多物质含有B、C、N三种元素中的一种或几种，回答下列问题：(1)碳元素有12C、13C和14C等同位素，14C原子核外存在_对自旋相反的电子。B、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是_。(2)硼酸(H3BO3)能够吸收中子，屏蔽核辐射。硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是_。硼酸
9、是一元弱酸，其呈酸性的机理是：硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH以配位键结合形成Y，导致溶液中c(H)c(OH)。Y的结构简式是_；硼酸与水作用时，每生成一个Y，断裂_个键。(3)三溴化硼、三氯化硼的分子结构与三氟化硼相似，如果把BX(X为卤素原子)键都视为单键来计算键长，计算值与实测值结果如表。硼卤键键长实测值比计算值要小得多，可能的原因是_。BFBClBBr键长计算值/pm152187199键长实测值/pm130175187(4)NH3可用于合成尿素、硫酸铵等氮肥。某化肥厂从生产的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。该物质在水溶液中以SO和N4H两种正四面体构型的离子存
10、在。N4H遇碱生成一种形似白磷的N4分子，白磷(P4)分子的结构如图所示，写出N4H的结构(标明其中的配位键)_。白磷(P4)分子解析(1)C原子核外电子排布式为1s22s22p2，则14C原子核外存在2对自旋相反的电子。同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则B、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是NCB。(2)B的杂化轨道类型是sp2杂化。硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH以配位键结合形成Y，则Y为，因此形成Y时要破坏水中的OH键，每生成一个Y，断裂1个键。(3)硼卤键键长实测值比计算值要小得多，可能的原因是B原子上有一个空的2p轨道，还可以和卤素原子形成键。(4)N4H中每
11、个N原子与另外3个N原子形成共价键，同时与1个氢离子形成配位键，则N4H的结构为。答案(1)2NCB(2)sp2杂化(或)1(3)B与X原子间还有键形成(4)9(2019各地模拟题精选)(1)依据VSEPR理论推测S2O的空间构型为_，中心原子S的杂化方式为_，Ag(S2O3)23中存在的化学键有_(填字母序号)。A离子键B极性键C非极性键D金属键E配位键(2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2，ClO中心原子的杂化形式为_、空间构型是_。(3)甲醇(CH3OH)在Cu催化作用下被氧化成甲醛(HCHO)。甲醛分子内键与键个数之比为_。甲醇分子内的OCH键角_(填“大于”“
12、等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角，理由是_。(4)呋喃()分子中，碳原子和氧原子的杂化方式分别为_、_；1 mol 吡咯()分子中含有_ mol 键，分子中N采用杂化方式为_。解析(1)硫代硫酸根离子中一个硫原子相当于氧原子，中心硫原子孤电子对数为0，价层电子数为044；Ag(S2O3)23中Ag与S2O之间形成配位键，硫原子之间形成非极性键，硫与氧原子之间形成极性键。(3)甲醛中C原子形成3个键，为sp2杂化，是平面三角形结构，键角为120，甲醇分子内碳原子形成4个键，无孤电子对，杂化方式为sp3杂化，是四面体结构，OCH键角约为10928，键角小于120，所以甲醇分子内OCH键角比
13、甲醛分子内OCH键角小。答案(1)四面体形sp3BCE(2)sp3三角锥型(3)31小于甲醇分子中碳采用sp3杂化，键角约为10928，而甲醛分子中碳采用sp2杂化，键角约为120(4)sp2sp310sp310(2019模拟题精选)(1)VCl2溶液与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子V(En)22(En是乙二胺的简写)，该配离子中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为_，乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺，且相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_。钒能形成多种配合物，钒的两种配合物X、Y的化学式均为V(
14、NH3)3ClSO4，取X、Y的溶液进行实验(已知配体难电离出来)，所用试剂及所得现象如表所示：X的溶液X的溶液Y的溶液Y的溶液试剂BaCl2溶液AgNO3溶液BaCl2溶液AgNO3溶液现象白色沉淀无明显变化无明显变化白色沉淀则X的配离子为_，Y的配体是_。(2)NH3与H2O可与Zn2形成配合物Zn(NH3)3(H2O)2，与Zn2形成配位键的原子是_(填元素符号)。(3)NH3的相对分子质量比N2O的小，但其沸点却比N2O的高，其主要原因是_。(4)H2O比NH3的熔沸点高的理由是_。(5)HF的水溶液中存在的氢键有_(用AHB形式表示)。(6) 的熔点_(填“高”或“低”)理由是_。(
15、7)乙醇在水中的溶解度比CH3CH3大的多的理由是_。答案(1)NCHsp3乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键V(NH3)3Cl2NH3、SO(2)N、O(3)NH3分子间形成氢键(4)H2O分子间形成氢键比NH3的多(5)FHOFHFOHFOHO(6)低形成分子内氢键而形成分子间氢键，后者熔点较高(7)乙醇与H2O能形成分子间氢键，溶解度增大11(2019专家原创)(1)光敏钙钛矿的晶胞结构如图1所示。图1写出与CH3NH互为等电子体的一种分子的化学式_；C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)，原因为_。光敏钙钛矿的化学式为_。每个Br周围最近
16、且等距离的Pb2数目为_。若该光敏钙钛矿的摩尔质量为M gmol1，晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_gcm3(用含M、a、NA的代数式表示)。(2)石墨炔的结构如图2所示，其中碳原子的轨道杂化类型是_，36 g石墨炔中含有键的数目为_。图2解析(1)与CH3NH互为等电子体的分子式为CH3CH3；C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为NOC，原因为同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半充满状态，较难失去一个电子， 故第一电离能在三者中最高。由图1知，光敏钙钛矿晶胞中含有1个Pb2，1
17、个CH3NH和3个Br，所以其化学式为PbCH3NH3Br3；由晶胞结构可知，每个Br周围最近且等距离的Pb2数目为2。若该光敏钙钛矿的摩尔质量为M gmol1，晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度 gcm3。(2)由图2可知，碳原子的轨道杂化类型是sp2和sp，该石墨炔中每含有1个sp2杂化类型的碳原子，就会有2个sp杂化类型的碳原子，所以每3个碳原子形成的键数为1123.5,36 g石墨炔中存在3 mol碳原子，故含有键的数目为3.5NA。答案(1)CH3CH3NOC同周期从左到右原子半径逐渐减小，第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3,2p能级处于半
18、充满状态，较难失去一个电子，故第一电离能在三者中最高 PbCH3NH3Br32(2)sp2、sp3.5NA(或2.1071024)12(2019厦门模拟)钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：(1)基态钴原子价电子排布式为_。(2)Co3在水中易被还原成Co2，而在氨水中可稳定存在，其原因为_。(3)Co(NO)42中Co2的配位数为4，配体中N的杂化方式为_，该配离子中各元素I1由小到大的顺序为_(填元素符号)，1 mol该配离子中含键数目为_NA。(4)八面体配合物CoCl33NH3结构有_种，其中极性分子有_种。(5)配合物Co2(CO)8的结构如下图，该配合物中存在的作用
19、力类型有_(填字母)。A金属键B离子键 C共价键D配位键E氢键 F范德华力解析(3)配体NO中心原子N的价电子层电子为3对，为平面三角形，杂化方式为sp2；非金属性越强，第一电离能越大，由于N的电子排布是半满稳定结构，所以第一电离能大于O，所以I1由小到大的顺序为CoON；硝酸根中键有3个，则一个Co(NO)42中含键数目为43416，则1 mol该配离子中含键数目为16NA。(4)根据八面体的空间构型知，配合物CoCl33NH3结构有2种，因为不能形成对称结构，其中极性分子也是2种。答案(1)3d74s2(2)Co3可与NH3形成较稳定的配合物(3)sp2CoON16(4)22(5)ACDF