1、课时作业32分子结构与性质时间：45分钟一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1氮元素可形成卤化物、叠氮化物及配合物等许多化合物，下列说法不正确的是(C)ANF3分子的空间构型为三角锥形B叠氮酸(HN3)是一种弱酸，可部分电离出H和N，则N2O与N互为等电子体C叠氮化物与Co3等形成配合物，如：Co(N3)(NH3)5SO4，则其中钴的配位数为8DNaN3与KN3的结构类似，则NaN3的晶格能大于KN3的晶格能解析：NF3分子N原子的价层电子对数为3(531)4，孤电子对数为1，所以分子空间构型为三角锥形，A正确；原子数和价电子数都相同的微粒互为等电子体，N2O与N互为等电子体，B正确；
2、叠氮化物与Co3等形成配合物，如Co(N3)(NH3)5SO4，配体为N和NH3，所以钴的配位数为6，C错误；离子半径越大，晶格能越小，钾离子半径大于钠离子，所以NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，D正确。2下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是(D)AVSEPR模型可用来预测分子的立体构型B分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型C中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定解析：分子中键角越大，价电子对相互排斥力越小，分子的能量就越低，分子越稳定，D项不正确。3下表是元素周期表的一部分。表中所列的
3、字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是(C)A稳定性：A2DS，所以稳定性H2OH2S，故A错。CA3分子为NH3，NH3分子中N原子有3个键，一对孤电子对，所以NH3分子的立体结构为三角锥形，故B错。N形成的单质为N2，一个氮气分子中含有一个三键，所以氮气分子中键与键个数之比为12，故C正确。B、C、D形成的气态氢化物分别为CH4、NH3和H2O，不互为等电子体，故D错。4下列有关氢键的说法正确的是(D)5碳、硫、氧、氮是中学常见元素，下列说法不正确的是(A)ACO2、SO2、NH3都是直线形分子BCO2、NH3、H2S的键角依次减小CH2O2、N2H4分子的中心原子都是sp3杂化DC
4、、N、F的电负性依次增大解析：CO2分子中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形分子，SO2分子中S原子价层电子对个数是3且含有一对孤电子对，为V形分子，NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一对孤电子对，所以为三角锥形，A错误；CO2是直线形分子、NH3分子为三角锥形分子且含有1个孤电子对、硫化氢为V形分子且含有2对孤电子对，且孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力，所以CO2、NH3、H2S的键角依次减小，B正确；H2O2分子中O原子价层电子对个数是4、N2H4分子中N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知，O、N原子都采用sp3杂化，C正确；同一
5、周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，所以C、N、F的电负性依次增大，D正确。二、非选择题6(1)PO的空间构型是正四面体形，CH2CHCN中碳原子的杂化方式为sp、sp2；NC(CH2)4CN分子中键与键数目之比为154。(2)BF中B的杂化形式为sp3，其等电子体为CCl4(任写一种)。与其VSEPR模型相同，且有1对孤电子对的相对分子质量最小的分子是NH3。(3)已知高碘酸有两种结构，化学式分别为H5IO6()和HIO4；前者为五元酸，后者为一元酸，请比较二者的酸性强弱：H5IO6”“”或“”)HIO4。TiCl4熔点为24 ，沸点为136.4 。可溶于甲苯，固态TiCl4属于分子
6、晶体。用锌还原TiCl4的HCl溶液，可制得绿色配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O。1 mol该配合物中含有键数目为18NA(用NA表示)。(4)下图是某含铜配合物的晶体结构示意图。晶体中H2O和SO的中心原子的杂化类型分别为sp3、sp3，试判断H2O和SO的键角大小关系并说明原因：H2O分子键角小于SO的键角。因为H2O中O存在2对孤电子对而SO中的S不存在，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力。图中的氢键有(H2O)OHO(H2O)和(H2O)OHO(SO)。写出该配合物的化学式：Cu(H2O)4SO4H2O。(5)SeO中Se原子的杂化类型为sp3，与其互为等
7、电子体的一种分子的分子式是NF3(或PF3、NCl3、PCl3等)。CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐，向CuSO4溶液中加入过量稀氨水，产物的外界离子的空间构型为正四面体，Cu(NO3)2中的化学键除了键外，还存在离子键、键。(6)已知反应6P2H4=P48PH3。P2H4分子中磷原子杂化类型是sp3；P4分子的几何构型是正四面体。NH3的沸点比PH3高，其原因是NH3分子间可以形成氢键，PH3不能；NH3分子中键角比PH3分子中键角大，其原因是N的电负性大于P，成键电子对偏向N，从而增加了成键电子对间的斥力，键角变大。氮原子间可形成氮氮双键或氮氮三键，而磷原子之间难以形成双键
8、或三键。从原子结构角度分析，原因是磷的原子半径大，磷原子间形成的键较长，pp轨道间肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键。解析：(1)PO的价层电子对数是4，不存在孤电子对，空间构型是正四面体形；CH2CHCN中形成碳碳双键的碳原子是sp2杂化，又因为C与N之间是三键，则该碳原子的杂化方式为sp杂化；NC(CH2)4CN分子中除C与N之间是三键以外，其余均是单键由于单键均是键，三键中含有1个键和2个键，则键与键数目之比为154。(2)BF中B成键电子对数为4，杂化形式为sp3；等电子体具有相同的价电子数和原子数，BF价电子数为32，原子数为5，其等电子体可以为CCl4。BF的VSEPR模
9、型为四面体，具有四面体空间构型，且有1对孤电子对的分子成键电子对数为413，相对分子质量最小的分子是NH3。(3)中心原子上非羟基氧原子数目越多，对羟基的作用越强烈，酸性越强；所以酸性H5IO6(填“”“ZY，原因是X中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，但Z分子中的六元环不是苯环。已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成大键。大键可用表示，其中m、n分别代表参与形成大键的原子个数和电子数，如苯分子中的大键表示为。下列微粒中存在大键的是AD(填字母)。AO3BSOCH2SDNOCS2分子中大
10、键可以表示为。(4)偏钒酸铵加热分解生成五氧化二钒、氨、水。偏钒酸铵的阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。(5)某六方硫钒化合物晶体的晶胞结构如图4所示(表示V，表示S)，该晶胞的化学式为VS。图3为该晶胞的俯视图。请在图4中用标出V原子的位置。答案：已知晶体的密度为d gcm3，计算晶胞参数h cm。(列出计算式即可)解析：(1)钒为23号元素，钒的原子结构示意图为：。(2)VO的中心原子为V，V上的孤电子对数为0,1个V原子与4个O原子结合形成化学键，所以一个VO中含有4个键。(3)该药物中N原子形成2个键，1个键，N原子的价层电子对数孤电子对数键个数123
11、，所以N原子采取sp2杂化。X中含有羧基，可以与水分子形成氢键，增强水溶性；Y中含有酯基和苯环，Z中含有酯基，都不利于其在水中的溶解，因此X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为XZY。从已知信息来看，形成大键的条件是：原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论，O3的立体构型为V形，SO的立体构型为正四面体，H2S的立体构型为V形，NO的立体构型为平面三角形。因此SO一定不存在大键，H2S中H原子没有p轨道，也不存在大键，O3和NO可以形成大键。所以选AD。CS2是直线形分子，又有p轨道，因此可以形成三原子四电子的大键：。(4)由题图2可知每个V与3个O形
12、成阴离子，结合题意可知V的化合价为5，则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。(5)该晶胞的化学式为VS，结合题图4可知，一个该晶胞含有2个V原子和2个S原子，结合该晶胞的俯视图，可知V原子位于晶胞中八个顶点和竖直方向的四条棱上。因为一个该晶胞中有2个VS，所以一个晶胞的质量为 g，根据题图3得到晶胞底面积为：aa nm2，所以晶胞的体积为aa(107 cm)2h，则d gcm3，所以h cm。10(2020河南郑州质量检测)砷化镍可用于制作发光器件、光导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。(1)基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，基态As原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形。
13、(2)第一电离能：AsSe(填“”或“”)，原因是As元素原子的4p轨道上的电子呈半充满状态，比较稳定。As2O3(砒霜)是两性氧化物，As2O3溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。(3)AlH的中心原子的杂化方式为sp3，其空间构型为正四面体形；写出一种与AlH互为等电子体的分子的化学式：SiH4(或CH4)。AsH3分子中HAsH键角”“”或“”)。AsH3的沸点低于NH3，其原因是液态NH3分子间能形成氢键，AsH3分子间只有范德华力。(4)有机砷()是治疗昏睡病不可缺少的药物，该有机砷中存在的化学键的种类为abc(填序号)。a离子键 b键c键 d碳碳双键(
14、5)砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及黏膜创面的感染、溃疡等，砷化镍晶胞如图所示，该晶胞密度或或 gcm3(列式即可，不必化简)。解析：本题考查原子核外电子排布、电离能、杂化轨道理论、分子的空间构型、微粒间的相互作用、晶胞的计算等。(1)Ni的原子序数为28，基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2；基态As原子核外电子排布式为Ar3d104s24p3，该基态原子中占据最高能级的电子为4p电子，电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形。(2)原子轨道中电子处于全满、全空或半空时较稳定，As元素原子的4p轨道上的电子呈半满状态，比较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素。(3)AlH的中心原子Al的价层电子对数4
15、4，不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论，Al原子的杂化方式为sp3，空间构型为正四面体结构；与AlH互为等电子体的分子中含有5个原子，价电子总数是8，其等电子体有SiH4、CH4。AsH3分子中As原子价层电子对数34，含有1对孤电子对，该分子构型为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，导致其键角减小，小于10928。分子间能形成氢键的氢化物熔、沸点较高，液态NH3分子间能形成氢键，AsH3分子间只有范德华力，故氨气的熔、沸点较高。(4)在有机砷()中，共价单键中存在键，苯环中存在大键，钠离子和阴离子之间存在离子键，所以含有离子键、键、键，故选abc。(5)该晶胞中Ni原子个数为44222，As原子个数为2，晶胞体积(b1010 cm)2sin60a1010 cmab21030cm3，晶胞密度 gcm3。