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(鲁京津琼专用)2020年高考化学一轮复习 第五章 微考点36 巧用“三大理论”破解分子结构练习

 版权申诉  doc 微考点361.二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173℃(在100℃时开始升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是(  )A.二茂铁属于分子晶体B.在二茂铁结构中,C5H与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键C.已知:环戊二烯的结构式为,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D.C5H中一定含π键2.下列分子或离子中,立体构型是平面三角形的是(  )A.CH4B.NHC.NOD.CO23.(2019·安庆质检)下列说法中正确的是(  )A.PCl3分子呈三角锥形,这是P原子以sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型不一定都是四面体D.AB3型的分子立体构型必为平面三角形4.(2018·福建福安一中期中)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4-、[V(H2O)6]2+等。下列对H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+过程的描述不正确的是(  )A.氧原子的杂化类型相同B.微粒的化学性质发生了改变C.微粒中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变D.H2O与V2+之间通过范德华力相结合5.亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流程如下:CoCl2·6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5NO2]Cl2(1)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的原子为________(填元素符号);配离子[Co(NH3)5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为________________。(2)H2O2与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为________________。(3)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺,亚硝胺NDMA的结构简式如图所示,1molNDMA分子中含有σ键的数目为________mol。6.甲基呋喃与氨在高温下反应得到甲基吡咯:(1)Zn的基态原子核外电子排布式为________________________________________________。(2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2+中,与Zn2+形成配位键的原子是________(填元素符号)。(3)1mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为______mol。(4)甲基吡咯分子中碳原子轨道的杂化轨道类型是____________________________________。与NH3分子互为等电子体的阳离子为________。(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。7.(2019·洛阳诊断)一种新型锌离子电池以Zn(CF3SO3)2为电解质,用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极,成功获得了稳定的大功率电流。(1)写出Mn原子基态核外电子排布式_______________________________________________。(2)CF3SO3H是一种有机强酸,结构式如图所示,通常用CS2、IF5、H2O2等为主要原料制取。①1molCF3SO3H分子中含有的σ键的数目为____mol。②H2O2分子中O原子的杂化方式为________________________________________________。与CS2互为等电子体的分子为_____________________________________________________。③IF5遇水完全水解生成两种酸,写出相关化学方程式:________________________________。8.(2018·重庆二诊)C、N、O、Si、P、Ge、As及其化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:(1)基态氮原子核外电子占据的原子轨道数目为________。(2)图1表示碳、硅和磷三种元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是_____(填字母)。(3)NH3的沸点比PH3高,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据等电子原理,NO+电子式为__________。(5)Na3AsO4中AsO的立体构型为__________,As4O6的分子结构如图2所示,则在该化合物中As的杂化方式是__________。9.氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素,包括氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。请回答下列问题:(1)臭鼬排放的臭气主要成分为3­MBT(3­甲基­2­丁烯硫醇,结构如图)。1mol3­MBT中含有σ键数目为________(NA为阿伏加德罗常数的值)。沸点:3­MBT________。(CH3)2C==CHCH2OH(填“高于”或“低于”),主要原因是____________________________。(2)S有+4和+6两种价态的氧化物。①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是________(填字母)。A.中心原子的价层电子对数目相等B.都是极性分子C.中心原子的孤电子对数相等D.都含有极性键②SO3分子的立体构型为________,与其互为等电子体的阴离子为________(举一例)。将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是________。答案精析1.B [根据二茂铁的物理性质,熔点低,易升华,易溶于有机溶剂,说明二茂铁为分子晶体,A正确;碳原子含有孤电子对,铁原子含有空轨道,两者形成配位键,B错误;1号碳原子含有4个σ键,杂化类型为sp3,2、3、4、5碳原子有3个σ键,杂化类型为sp2,因此仅有1个碳原子采取sp3杂化,C正确;C5H中,碳原子没有达到饱和,存在碳碳双键,成键原子间只能形成一个σ键,另一个键必然形成π键,D正确。]2.C [A项,CH4中C原子为sp3杂化,分子为正四面体结构;B项,NH中N原子为sp3杂化,离子为正四面体结构;C项,NO中,N原子上价层电子对数为×(5+1)=3,孤电子对数为3-3=0,呈平面三角形;D项,CO2中C原子为sp杂化,分子呈直线形。]3.C [PCl3分子的价层电子对数==4,因此PCl3分子中P原子采取sp3杂化。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。PCl3分子中一个孤电子对占据了一个杂化轨道,因此PCl3分子呈三角锥形,故AB3型的分子立体构型不一定都是平面三角形。]4.D [水中氧的杂化方式为sp3,[V(H2O)6]2+中氧的杂化方式也为sp3,A项正确,H2O与V2+形成[V(H2O)6]2+,微粒结构发生了改变,则化学性质发生改变,故B正确;水分子中的孤电子对与V2+形成了配位键,使得水分子中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变,故C项正确;H2O与V2+之间通过配位键相结合,配位键属于化学键,不属于分子间作用力,故D项错误。]5.(1)N和Cl sp2和sp3 (2) H2O2与H2O分子之间可以形成氢键 (3)10解析 (1)氮原子与氯离子提供孤电子对与Co3+形成配位键;[Co(NH3)5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为sp3,而NO中氮原子的杂化轨道类型为sp2。(2) H2O2与H2O分子之间可以形成氢键,溶解度增大,导致二者之间互溶。(3)1 mol NDMA分子中有6 mol C—H、2 mol C—N、1 mol N—N、1 mol N—O σ键,共10摩尔。6.(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)N和O(3)12(4)sp3和sp2 H3O+(5)甲基吡咯分子间存在氢键解析 (3)分子中每两个相邻原子之间存在一个σ键,1 mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为12 mol。(4)甲基吡咯分子中单键碳原子杂化轨道类型是sp3,双键碳原子杂化轨道类型是sp2。等电子体是原子数相同、价电子总数相同的微粒,与NH3分子互为等电子体的阳离子为H3O+。(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是甲基吡咯分子间存在氢键。7.(1)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2)(2)①8 ②sp3 CO2(合理即可) ③IF5+3H2O===HIO3+5HF解析 (1)Mn是25号元素,位于元素周期表的第四周期ⅦB族,核外电子排布式为[Ar]3d54s2。(2)①1 mol CF3SO3H中含有8 mol σ键;②H2O2的结构简式为H—O—O—H,O原子的杂化类型为sp3,等电子体是原子总数相等、价电子总数相等的微粒,因此与CS2互为等电子体的分子有CO2等。8.(1)5 (2)b(3)NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力(4)(5)正四面体 sp3解析 (1)N为7号元素,基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3,占据5个原子轨道。(2)同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,P元素3p能级为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故Si的第一电离能最小,由图中第一电离能可知,c为Si,P原子第四电离能为失去3s2能级中1个电子,与第三电离能相差较大,可知b为P、a为C。(3)NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力,因此NH3的沸点比PH3高。(4)根据等电子原理,NO+与CO互为等电子体,电子式为。(5)AsO中As与周围4个O原子相连,采用sp3杂化,立体构型为正四面体,根据As4O6的分子结构图,As与周围3个O原子相连,含有1个孤电子对,采用sp3杂化。9.(1)15NA 低于 (CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键(2)①AD ②平面三角形 NO(或CO) sp3解析 (1)1个该分子中含有14个单键和1个双键,因此1 mol 3­MBT中共有15NA个σ键。该物质的沸点应低于(CH3)2C==CHCH2OH,因为(CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键。(2)①两种物质中心原子均为S,价层电子对数均为3,A项正确;三氧化硫是非极性分子,二氧化硫是极性分子,B项错误;三氧化硫中的硫无孤电子对,二氧化硫中的硫有一对孤电子对,C项错误;S与O之间形成的均为极性键,D正确。②三氧化硫分子的立体构型为平面三角形,是非极性分子,与其互为等电子体的阴离子有NO、CO;此固体中每个S与其他四个氧原子作用,形成正四面体结构,S原子的杂化轨道类型是sp3。










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