专题4《分子空间结构与物质性质》基础练习
一、单选题
1.室温下,下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:Na+、H+、、Fe2+
B.0.1 mol·L-1 盐酸溶液:Na+、 K+、、
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:、、K+、
D.28%的浓氨水:Cu(OH)2、 K+、Cl-、
2.既存在σ键也存在π键且σ键与π键数目之比为1:1的是
A.N2 B.CH2=CH2 C.HCN D.C3H6(环丙烷)
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.3.2gSO2中孤电子对数为0.1NA
B.68gBF3中价电子总数为26NA
C.标况下2.24LC2H2中含有的σ键数为0.3NA
D.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
4.三氯化氮 (NCl3)常温下是一种淡黄色的液体,其分子结构呈三角锥形。以下关于的说法正确的是
A.分子中的N原子为杂化
B.分子中不存在孤电子对
C.它的沸点比的沸点低
D.因的键能大,所以的沸点高
5.氯化铬在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生沉淀。已知的配位数为6,则此氯化铬化学式是
A. B.
C. D.
6.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是
A.CO2 H2S B.NH3 HCl C.P4 CCl4 D.C2H4 CH4
7.最近,中国科大的科学家们将 C60 分子组装在一单层分子膜表面,在-268℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图象。下列化合物分子中一定 既含单键又含双键的是( )
A.CO2 B.SO3 C.COCl2 D.H2O2
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molNH4F晶体中含有共价键数目为3NA
B.0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C.标况下,11.2LNO和11.2LO2混合后的分子数目为NA
D.31g乙二醇中sp3杂化的原子数目为NA
9.用相同浓度的和溶液进行实验:
下列说法不正确的是
A.相同浓度的和溶液中,的浓度不同
B.提供空轨道,提供孤电子对,两者以配位键结合成
C.溶液2不显红色,说明与的结合力强于与的结合力
D.由对比实验可知,用KCN溶液检验溶液中的比用KSCN溶液更好
10.下列说法正确的是
A.SO2与CO2的分子立体构型均为直线形
B.H2O和NH3中的中心原子杂化方式相同
C.SiO2中的键长大于CO2中的键长,所以SiO2的熔点比CO2高
D.凡是具有规则外形的固体都是晶体
11.可消除酸性电镀废水中时,反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A.为极性分子 B.的电子式:
C.氯原子的结构示意图 D.1个分子中含有2个π键
12.下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点逐渐升高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
13.下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是
A.烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键
B.炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C.苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键,苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D.甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
二、填空题
14.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“离域π键”(或大π键)。大π键可用Π表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数,如苯分子中大π键表示为Π。
(1)下列微粒中存在“离域Π键”的是__。
A.CH2=CH—CH=CH2B.CCl4C.H2O D.SO2
(2)NaN3中阴离子N与CO2互为等电子体,均为直线型结构,N中的2个大π键可表示为__。
15.非金属元素在化学中具有重要地位,请回答下列问题:
(1)氧元素的第一电离能比同周期的相邻元素要小,理由________。
(2)元素X与硒(Se)同周期,且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多,则X为_____(填元素符号),其基态原子的电子排布式为_______。
(3)臭齅排放的臭气主要成分为3-MBT-甲基2丁烯硫醇,结构简式为()1mol 3-MBT中含有键数目为_______NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)。该物质沸点低于(CH3)2C=CHCH2OH,主要原因是_______。
(4)PCl5是一种白色晶体,熔融时形成一种能导电的液体测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子;熔体中P-Cl的键长只有198pm和206pm两种,试用电离方程式解释PCl5熔体能导电的原因_________,正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角原因为__________,该晶体的晶胞如图所示,立方体的晶胞边长为a pm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为_______g/cm 3
16.用“>”“<”或“=”填写空格,并给出简要的说明。
(1)在水中的溶解性:_______。
(2)碳碳键的键长:_______。
(3)晶体熔点的高低:_______干冰。
(4)晶格能的大小:_______。
(5)金属键的强弱:_______K。
17.我国科学家借助自主研制的新型钨钴铁合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。海底金属软泥是在海底覆盖着的一层红棕色沉积物,蕴藏着大量的金属资源,含有钨、铁、锰、锌、钴等金属元素。
(1)基态钴原子的价电子排布图为_______。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体,其碳原子的杂化方式为_______。
(2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲硫醛(CH2S)完全催化氧化,甲硫醛分子属_______(填“极性”或“非极性”)分子,其中心原子的VSEPR模型名称为_______。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面内,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”。下列物质中存在“离域π键”的是_______(填字母)。
A.苯 B.二氧化硫 C.四氯化碳 D.环己烷
18.根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图__________。
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:______________。
(3)该元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布式为4s24p4,该元素的名称是____________。
(4)化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P:198 P—O:360 O===O:498,则反应P4(白磷)+3O2===P4O6的反应热ΔH为___________________
(5)写出二氧化硫和水合氢离子中S原子,O原子分别采用______和______杂化形式,其空间构型分别为________和__________。
(6)用氢键表示法表示HF水溶液中的所有氢键__________________。
19.有以下11种物质:①Ne ②HCl ③P4 ④H2O2 ⑤Na2S ⑥NaOH ⑦Na2O2 ⑧NH4Cl ⑨AlCl3 ⑩Cu CuSO4 5H2O
请用上述物质的序号填空:
(1)不存在化学键的是___。
(2)只存在极性共价键的是___。
(3)只存在非极性共价键的是___。
(4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是__。
(5)只存在离子键的是___。
(6)既存在离子键又存在共价键的是__。
(7)存在配位键的是___。
(8)常温或熔融状态能导电的是___。
20.根据原子核外电子排布规则,回答下列问题:
(1)写出基态S原子的核外电子排布式:_____________;写出基态24Cr原子的价层电子轨道表示式:_____________;写出基态Ga原子的价层电子排布图:_____________。
(2)基态碳原子的轨道表示式:,该轨道表示式违背了___________。
(3)Ca(CN)2是离子化合物,其中CN-内部各原子均满足8电子稳定结构,Ca(CN)2的电子式是_______________。
(4)H2O的热稳定性大于H2S,从物质结构角度说明原因:____________________________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.KMnO4溶液具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,A不符合题意;
B.,B不符合题意;
C.在Na2CO3溶液中,四种离子能大量共存,C符合题意;
D.Cu(OH)2溶于氨水形成配合物,即Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-,D不符合题意。
故答案选C。
2.C
【详解】A.N2中σ键与π键数目比为1:2,故A不合题意;
B.CH2=CH2中σ键与π键数目比为5:1,故B不合题意;
C.H—C≡N中σ键与π键数目比为1:1,故C符合题意;
D.环丙烷中没有π键,故D不合题意;
故选:C。
3.C
【详解】A. 3.2gSO2的物质的量为0.05mol,中心原子S原子上的孤电子对数为,O原子上的孤电子对数分别为2,则1molSO2含有5mol孤电子对,则0.05molSO2的孤电子对数为0.05mol5 NA =0.25NA,故A错误;
B. 68gBF3的物质的量为1mol,1个BF3中价电子总数为3+73=24,故68gBF3的价电子总数为24NA,故B错误;
C. 标况下2.24LC2H2为0.1mol,C2H2的结构式为,碳氢单键为σ键,碳碳三键中有且只有一个是σ键,故2.24LC2H2含有的σ键数为0.3NA,故C正确;
D. 8.7gMnO2的物质的量为0.1mol,MnO2被还原为MnCl2,Mn元素化合价从+4价变为+2价,足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,MnO2完全反应,故转移电子的数目为0.1mol 2 NA =0.2NA,故D错误;
故选C。
4.C
【详解】A.NCl3中N原子与Cl原子形成3个δ键,N原子上还有一对孤电子对,N原子为杂化,故A错误;
B.三氯化氮(NCl3)中N原子最外层有5个电子,与3个Cl原子形成三个共用电子对,还有1个孤电子对,故B错误;
C.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力就越大,沸点越高,所以它的沸点比PCl3沸点低,故C正确;
D.沸点属于物理性质,键能大小影响化学性质;分子晶体的相对分子质量决定其沸点,虽然N-Cl键能大,但NCl3沸点低,故D错误;
故选C。
5.B
【详解】A.若其结构为[Cr(H2O)6]Cl3,则与硝酸银反应后生成0.3molAgCl沉淀,故A错误;
B.根据题意知,氯化铬(CrCl3 6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,一个氯化铬(CrCl3 6H2O)化学式中含有2个氯离子,剩余的1个氯离子是配原子,所以氯化铬(CrCl3 6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O,故B正确;
C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl 2H2O中存在六个配位键,外界只存在1个氯离子,0.1mol该物质与硝酸银反应时只生成0.1molAgCl沉淀,故C错误;
D.若其结构为[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O的配位键为6,但与硝酸银不产生AgCl,故D错误;
答案选B。
6.D
【详解】A.二氧化碳为极性键形成的非极性分子,氯化氢为极性键形成的极性分子,故A错误;
B.氨气和氯化氢都是由极性键形成的分子,二者正电荷中心和负电荷中心不相重合,属于极性分子,故B错误;
C.P4中只含有非极性键,为非极性分子;CCl4为极性键形成的非极性分子,故C错误;
D.C2H4中含有极性键和非极性键,是平面型分子,结构对称,分子中正负电荷重心重叠,为非极性分子,CH4中含有极性键,为正四面体结构,结构对称,分子中正负电荷重心重叠,为非极性分子,故D正确;
答案为D。
【点睛】非极性键为:同种元素的原子间形成的共价键;极性键为:不同元素的原子间形成的共价键;极性分子为:正电荷中心和负电荷中心不相重合的分子;非极性分子:正电荷中心和负电荷中心相重合的分子;分子极性的判断方法为:分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定。
7.C
【详解】A.CO2分子中只含碳氧双键,故A错误;
B.SO3分子中只含双键,无单键存在,故B错误;
C.COCl2分子中含单键,如C-Cl键,也含双键,如C=O键,故C正确;
D.H2O2中只含单键,如H-O,O-O键,无双键存在,故D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.NH4F中N-H以共价键结合,1molNH4F含有共价键的物质的量为4mol,故A错误;
B.XeF4中Xe有4个σ键,孤电子对数为=2,价层电子对数为4+2=6,0.5molXeF4中Xe的价层电子对数为0.5mol×6=3mol,故B正确;
C.NO与O2反应2NO+O2=2NO2,反应后气体总物质的量为(0.5+0.25)mol=0.75mol,NO2中存在2NO2N2O4,因此混合后气体总物质的量小于0.75mol,故C错误;
D.乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH,其中sp3杂化的原子是C和O,31g乙二醇中sp3杂化的原子物质的量为=2mol,故D错误;
答案为B。
9.D
【详解】A.通过加入KSCN溶液后的颜色变化可知,FeCl3溶液中的Fe3+浓度更高,A正确;
B.提供空轨道,中的C提供孤电子对,两者以配位键结合成,B正确;
C.溶液2不显红色,说明没有生成Fe(SCN)3,能表明与的结合力强于与的结合力,C正确;
D.含Fe3+的溶液和含均呈黄色,无法检验,D错误;
答案选D。
10.B
【详解】A.SO2的价层电子对个数=2+×(6-2×2)=3,该分子为V形结构,CO2的价层电子对个数=2+×(4-2×2)=2,该分子是直线形结构,A错误;
B.水分子中价电子数=2+×(6-2×1)=4,所以氧原子采取sp3杂化,氨气中价层电子对个数=3+×(5-3×1)=4,所以N原子采用sp3杂化,B正确;
C.CO2是分子晶体,CO2的熔化与C=O键长、键能没有关系,熔化只需要克服范德华力(分子间作用力),SiO2是共价晶体,熔化要破坏Si-O共价键,共价键的强度远远大于范德华力,所以SiO2的熔点比CO2高,C错误;
D.晶体具有以下特点:有整齐规则的几何外形、有固定的熔点、有各向异性,晶体要同时具备这三个条件,D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.CO2的结构式为O=C=O,分子内正负电荷中心重叠,因此CO2属于非极性分子,故A错误;
B.H2O分子内H原子与O原子之间依靠单键连接,H2O的电子式为,故B错误;
C.氯原子核内含有17个质子,核外含有17个电子,其原子的结构示意图为,故C错误;
D.HCN的结构式为,1个三键中含有2个π键,因此1个HCN分子中含有2个π键,故D正确;
综上所述,正确的是D项,故答案为D。
12.A
【详解】A.F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体,熔化时仅破坏分子间作用力,与化学键无关,A项符合题意。
B.HF、HCl、HBr、HI分子内的共价键的键能越来越小,共价键强度越来越弱,它们的热稳定性依次减弱,B不符合题意;
C.金刚石与晶体硅的结构相似,但碳碳键长小于硅硅键长,碳碳键的强度大于硅硅键的强度,金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅,C不符合题意;
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的离子键的强度越来越弱,所以它们的熔点依次降低,D不符合题意;
故选A。
13.D
【详解】A.烷烃属于饱和烃,每个C均有4个单键,其VSEPR模型为正面体形,均采取sp3杂化,A正确;
B.炔烃分子中的碳碳三键为共价三键,由1个σ键、2个π键组成,B正确;
C.苯分子中每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个单键,VSEPR模型为平面三角形,属于sp2杂化。每个C原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直于碳环平面,“肩并肩”重叠形成大π键,C正确;
D.甲苯分子中甲基的C原子共有4个单键,VSEPR模型为四面体形,为sp3杂化,D错误;
故选D。
14.(1)AD
(2)Π
【解析】(1)
A.乙烯为平面结构、碳碳单键可以旋转,CH2=CH—CH=CH2有可能所有原子共平面,碳原子有相互平行的p轨道,所以存在“离域Π键”;
B.CCl4是正四面体结构,不存在“离域Π键”,
C.H2O中O原子采用sp3杂化,VSEPR构型是正四面体,没有相互平行的p轨道,故不选C;
D.SO2中S原子采用sp2杂化,VSEPR构型是平面结构,有相互平行的p轨道,存在“离域Π键”,故选D;
选AD。
(2)
CO2中C原子采用sp杂化,C原子有2个没有参与杂化且垂直的p电子,C原子用1个没有参与杂化的p电子分别与2个O原子上的3个p电子形成“离域Π键”,C原子用另1个没有参与杂化的p电子分别与2个O原子上的3个p电子再形成另一个“离域Π键”,NaN3中阴离子N与CO2互为等电子体,均为直线型结构,所以N中的2个大π键可表示为Π。
15. F对最外层电子的吸引力比O强,N原子核外电子处于半满的较稳定状态,故第一电离能均高于O Cr 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 15 (CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键,增大分子间的作用力,使沸点升高 2 PCl5 = PCl4++PCl6- PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对。孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力 或
【分析】(1)F对最外层电子的吸引力比O强,N原子核外电子处于半满的较稳定状态;
(2)元素X与(Se)同周期,且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多,X应该是第四周期3d、4s能级半满的原子,为24号元素;该原子核外有24个电子,根据构造原理书写其基态原子的电子排布式;
(3)臭齅排放的臭气主要成分为3-MBT-甲基2丁烯硫醇,结构简式为),共价单键为σ键、共价双键中一个是σ键另一个是排键,所以1个3-MBT分子中含有15个σ键;存在分子间氢键的物质熔沸点较高;
(4)含有自由移动离子的化合物能导电;孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力;该晶胞中PCl5个数=1+8×=2,晶胞体积=(a×10-10cm)3,晶胞密度=。
【详解】(1)F对最外层电子的吸引力比O强,N原子核外电子处于半满的较稳定状态,所以第一电离能均高于O元素
(2)元素X与(Se)同周期,且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多,X应该是第四周期3d、4s能级半满的原子,为24号元素;该原子核外有24个电子,根据构造原理书写其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;
(3)臭齅排放的臭气主要成分为3-MBT-甲基2丁烯硫醇,结构简式为),共价单键为σ键、共价双键中一个是σ键另一个是Π键,所以1个3-MBT分子中含有15个σ键,则1mol该分子中含有15NA个σ键;(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键,增大分子间的作用力,使沸点升高;
(4)含有自由移动离子的化合物能导电,PCl5是一种白色晶体,熔融时形成一种能导电的液体测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,阳离子、阴离子分别为PCl4+、PCl6-,其电离方程式为2PCl5 PCl4++PCl6-;PCl3分子中P原子有一对孤电子对,PCl4+中P没有孤电子对,孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力,所以正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角;该晶胞中PCl5个数=1+8×=2,晶胞体积=(a×10-10cm)3,晶胞密度==g/cm3。
16.(1)>
(2)>
(3)>
(4)<
(5)>
【详解】(1)氨气和水是极性分子,甲烷是非极性分子,根据相似相溶原理,氨气在水中的溶解度较大,且氨气与水可形成氢键,因此在水中的溶解性NH3>CH4;
(2)C2H4中为碳碳双键,C2H2中为碳碳三键,共用电子对越多,键长越短,因此键长C2H4>C2H2;
(3)SiO2是共价晶体,CO2是分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,因此晶体熔点SiO2>干冰;
(4)在离子晶体中,离子的电荷数越多,半径越小,晶格能越大,Mg2+、O2-所带的电荷数大于Na+、F-,且半径Mg2+<Na+,因此晶格能NaF<MgO;
(5)金属阳离子半径越小,所带电荷数越多,金属键越强,半径Li+<K+,因此金属键的强弱Li>K。
17.(1) sp2
(2) 极性 平面三角形
(3)AB
【详解】(1)(1)钴元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子序数27,根据泡利不相容原则和洪特规则,基态钴原子的价电子排布图为;石墨是平面层状结构,石墨烯可看作单层石墨,单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体,则碳原子均形成3个C—C键,杂化轨道数目为3,碳原子杂化方式为sp2,故填、sp2。
(2)(2)甲硫醛(CH2S)中C原子形成3个σ键,1个π键,VSEPR模型名称为平面三角形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故填极性、平面三角形;
(3)(3)A.苯分子中每个碳原子都采用sp2杂化,则6个碳原子均有未参与杂化的相互平行的p轨道,故苯环上的C原子可以形成“离域π键”,其“离域π键”为Π,故A正确;
B.二氧化硫分子中S上的孤电子对数为=1,价层电子对数为2+1=3,故中心原子为sp2杂化,立体构型为V形,中心原子S与两个O原子中有相互平行的p轨道,可以形成“离域π键”,其“离域π键”为Π,故B正确;
C.四氯化碳分子中只存在σ键,不存在π键,故C错误;
D.环己烷分子中只存在σ键,不存在π键,故D错误;
故填AB。
18. Si或S 硒 -1 638 kJ·mol-1 sp2 sp 3 V形 三角锥形 F—H…F F—H…O O—H…O O—H…F
【详解】(1)第Ⅷ族元素有铁、钴、镍,原子序数最小的是铁,原子核外有26个电子,其原子结构示意图为:;(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况,一种是另一个3p轨道上没有电子,一种是另一个3p轨道上充满电子,所以当另一个3p轨道上没有电子,该原子是Si;一种是另一个3p轨道上充满电子,该原子是S;(3)原子的外围电子排布是4s24p4,说明该原子中各个轨道都充满电子,该原子核外电子数是34,所以是硒元素;
(4)白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-(6×198)kJ-(3×498)kJ=1638kJ,反应的焓变是-1638KJ/mol;反应P4(白磷)燃烧生成P4O6的热化学方程式为:P4(s)+3O2(g)=P4O6(g)△H=-1638KJ/mol;
(5)二氧化硫分子中O原子价层电子对2+(6-2×2)=3,氧原子孤对电子对数为1,氧原子采取sp2杂化,二氧化硫分子中硫原子价层电子对2+(6-2×2)=3,氧原子孤对电子对数为1,空间构型为V形;水合氢离子中氧原子的价层电子对3+(6-1-3×1)=4,氧原子孤对电子对数为1,氧原子采取sp3杂化,水合氢离子空间构型为三角锥型;(6)N、O、F和氢原子之间能形成氢键,F的氢化物溶液剂为氢氟酸的水溶液,含有HF分子以及H2O分子,存在的所有氢键为F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O。
点睛:价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数.σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型。
19. ① ② ③ ④ ⑤ ⑥⑦⑧ ⑧⑨ ⑤⑥⑦⑧⑩
【详解】(1) Ne是由分子构成的物质,物质分子中仅含有Ne一个原子,因此不存在化学键,故不存在化学键的物质序号是①;
(2)HCl是由HCl分子构成,由于H、Cl是不同元素的原子,二者吸引电子的能力大小不同,因此它们形成的共价键为极性共价键,所以只存在极性共价键的物质序号是②;
(3)P4是由分子构成的物质,仅有P一种元素组成,属于单质;在该物质的分子中4个P原子通过共价键结合,同一元素元素的原子形成的共价键为非极性共价键,因此只存在非极性共价键的物质序号是③;
(4)H2O2是由分子构成的物质,在分子中两个O原子之间以非极性共价键结合,每个O原子再分别与H原子形成极性共价键,因此该物质分子内含有极性共价键、非极性共价键,故既存在非极性共价键又存在极性共价键的物质序号是④;
(5) Na2S是离子化合物,2个Na+与S2-间以离子键结合,故仅含有离子键的物质序号是⑤;
(6)NaOH、Na2O2、NH4Cl、CuSO4 5H2O都是离子化合物,含有离子键、共价键,因此既存在离子键又存在共价键的物质序号是⑥⑦⑧ ;
(7)在NH4Cl中,、Cl-之间通过离子键结合;在中,NH3与H+之间以配位键结合;在CuSO4 5H2O中,中心Cu2+与配位体H2O的O原子之间以配位键结合,AlCl3的结构为,分子中存在配位键,故存在配位键的物质序号是⑧⑨ ;
(8)⑩Cu是金属单质,含有自由移动的电子,在常温下能够导电;Na2S、NaOH、Na2O2 、NH4Cl、CuSO4 5H2O都是离子化合物,由阴、阳离子通过离子键结合,在常温下不能导电,在熔融状态下断裂离子键变为自由移动的离子,因而能够导电,故在常温或熔融状态能导电的物质序号是⑤⑥⑦⑧⑩ 。
20.(1) 或
(2)洪特规则
(3)
(4)原子半径O<S,键长O H<S H,键能O H>S H
【解析】(1)
S元素是16号元素,按构造原理,基态S原子的核外电子排布式:或;洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行,结合洪特规则及其特例,则基态24Cr原子核外电子排布式为 [Ar]3d54s1,价电子排布式为3d54s1,价层电子轨道表示式:;Ga元素是31号元素,按构造原理,基态Ga原子的价电子排布式为;基态Ga原子的价层电子排布图:。
(2)
C元素是6号元素,按构造原理,基态C原子的核外电子排布式:;按洪特规则,基态碳原子的轨道表示式应为 ,违背了洪特规则。
(3)
Ca(CN)2是离子化合物,其中CN-内部各原子均满足8电子稳定结构,则存在碳氮三键、每个碳原子又获得钙的一个电子,则Ca(CN)2的电子式是。
(4)
H2O与H2S 分子内,中心原子的孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4,故均为sp3杂化、空间构型均为V形,键长越短、键能越大,共价键越牢固,分子越稳定;故从物质结构角度说明H2O的热稳定性大于H2S原因为:原子半径O<S,键长O H<S H,键能O H>S H。
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