2.3 分子结构与物质的性质 同步练习题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 2.3 分子结构与物质的性质 同步练习题(含解析) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-10 18:54:24

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2.3 分子结构与物质的性质 同步练习题
一、单选题
1.下列分子属于非极性分子的是(  )
A.H2O B.HCl C.NH3 D.CH4
2.下列化学用语或表述正确的是
A.BeCl2的空间结构:V形 B.P4中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10 D.顺—2—丁烯的结构简式:
3.根据实际和经验推知,下列叙述错误的是(  )
A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳
B.碘易溶于汽油,微溶于水
C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油
D.丁烷易溶于煤油,难溶于水
4.下列叙述正确的是(  )
A.由极性键结合而成的分子一定是极性分子
B.非极性键只存在于双原子单质分子里
C.非极性分子中,一定含有非极性键
D.一般情况下,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂
5.下列有关说法不正确的是
A.“杯酚”分离和体现了超分子的分子识别特征
B.储氢合金是一类能够大量吸收,并与结合成金属氢化物的材料
C.核酸是生物体遗传信息的携带者,属于高分子化合物
D.“鲲龙”水陆两栖飞机实现海上首飞,其所用燃料航空煤油属于纯净物
6.下列说法正确的是
A.第二周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物都不能与其最简单氢化物反应
B.元素周期表中第VIIA族元素的最高正价都是+7价
C.碱性:NaOH>KOH
D.冰中存在氢键
7.NaBH4在有机合成中被称为万能还原剂,下列对NaBH4的描述正确的是(  )
A.基态B原子的价电子排布图为
B.NaBH4中存在离子键、共价键、氢键
C.阴离子的空间构型为平面三角形
D.NaBH4中H的化合价为-1价
8.DNA中四种碱基间的配对方式如下图。以下说法不正确的是(  )
A.图中虚线代表形成了氢键
B.碱基中元素电负性大小关系为
C.氢键的强度相对较小,在DNA解旋和复制时容易断裂和生成
D.若图中①②分别代表不同化学键,则键能:①<②
9.分别将下列各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静置后能形成均匀溶液的是(  )
A.乙酸乙酯 水 B.苯 水
C.乙醇 水 D.四氯化碳 碘水
10.下列对实验事实的理论解释错误的是(  )
选项 实验事实 理论解释
A N原子的第一电离能大于O原子 N原子2p轨道上的电子处于半充满状态
B 键角: 电负性:N>P
C 酸性: 甲基是推电子基团
D HF的沸点高于HCl 键能:H—F>H—Cl
A.A B.B C.C D.D
11.在单质的晶体中一定不存在(  )
A.离子键
B.分子间作用力
C.共价键
D.金属离子与自由电子间的作用
12.下列有关铁元素描述正确的是(  )
A.Fe2+的外围电子排布图:
B.Fe3+能形成配合物但 Fe2+不能形成配合物
C.基态铁原子核外有 2 个未成对电子
D.铁元素位于周期表中 ds 区
13.下列化合物中,含非极性共价键的极性分子是
A.CH2=CH2 B.H2O2 C.CO2 D.Na2O2
14.下列各选项所述的两个量,前者一定大于后者的是 (  )
①Al原子和N原子的未成对电子数 ②Ag+、Cu2+与NH3形成配合物时的配位数 ③H—F的键能与H—I的键能 ④F元素和O元素的电负性 ⑤N和O元素的第一电离能
A.①④⑤ B.②④ C.②④⑤ D.③④⑤
15.利用反应2FeC2O4·2H2O+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可制备光敏材料三草酸合铁酸钾晶体。下列说法正确的是(  )
A.H2O2是含有非极性键的极性分子
B.激发态的钾原子回到基态,会形成吸收光谱
C.向草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去可证明溶液中含有Fe2+
D.H2C2O4 ( )与CH3COOH相比,可电离出的H+个数更多,所以酸性更强
16.HCHO(g)与在催化剂(简写为HAP)表面催化生成和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A.HCHO(g)与的总能量大于和的总能量
B.羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的焓变,加快反应速率
C.HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型不相同
D.该反应过程既有极性共价键的断裂,也有非极性共价键的断裂
17.下列关于B、S、C及其化合物的结构与性质的论述错误的是(  )
A.C的电负性比B大,则C、B形成的二元化合物中,C显负化合价
B.和中B、S杂化轨道类型相同,二者均为正三角形结构
C.常温下为液体,说明是非极性分子
D.的硬度可与金刚石媲美,且熔点高,则为共价晶体
18.下列关于物质(分子)的性质正确的是(  )
A.熔点: B.沸点:
C.极性: D.配位数:干冰中冰中
19.下列物质中,与所含化学键类型完全相同且分子的极性也相同的是(  )
A. B. C. D.
20.乙二胺和三甲胺均为有机化合物,已知:乙二胺能与、等溶液中的金属离子形成相对稳定的配离子,如(En是乙二胺的简写),结构如图所示,下列说法正确的是(  )
A.乙二胺的沸点比三甲胺的低
B.三甲胺分子中N的杂化方式为
C.配离子的配位数为2
D.比更容易与乙二胺形成配离子
二、综合题
21.三种常见元素结构信息如下表,试根据信息回答有关问题:
元素 A B C
结构信息 基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子 基态原子的M层有1对成对的p电子 基态原子核外电子排布为[Ar]3d104sx,有+1、+2两种常见化合价
(1)写出B原子的基态电子排布式   ;
(2)用氢键表示式写出A的氢化物溶液中存在的氢键   (任写一种);A的氢化物分子结合一个H+形成阳离子后,其键角   (填写“变大”、“变小”、“不变”);
(3)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为   ,简要描述该配合物中化学键的成键情况   ;
(4)下列分子结构图中的“●”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“○”表示氢原子,小黑点“ ”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键.
在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键是   (填写序号);在②的分子中有   个σ键和   个π键
22.东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为   ,3d能级上的未成对电子数为   。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是   。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为   ,提供孤电子对的成键原子是   。
③氨的沸点   (填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是   ;氨是   分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为   。
(3)单质铜及镍都是由   键形成的晶体。
23.原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识,请你回答下列问题:
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置:   。
(2)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的核外的价电子排布图:   。其正三价离子的未成对电子数为   
(3)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:   。
(4)日常生活中广泛使用的不锈钢,在其生产过程中添加了某种元素,该元素的价电子排布式为3d54s1,该元素的名称为   。
(5)基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有   种
(6)元素基态原子的M层全充满,N层有且只有一个未成对电子,其基态原子的电子排布式为   ,属于   区元素;[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有   ,[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为   。
24.配位化学的应用十分广泛,在经济、生产、生活等方面都有重要作用。
(1)在配合物中部分分子或离子与中心离子较紧密地结合在一起,组成在溶液中能够稳定存在的整体,称为“内界”{书写时用“[ ]”与外界分离}。与中心离子结合不够紧密的离子则处于“外界”。内界和外界不同,物质的性质也不同,如CoCl3与NH3形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,但它们的颜色各异,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生1mol、2mol、3mol白色沉淀。则它们的化学式分别为A:   ;B:   ,C:   ,它们的配体分别是A:   ;B:   ;C:   。
(2)甲醇和CO合成乙酸时,使用铑羰基化合物[Rh(CO)2I2]-作为催化剂,使得原本需要高压下才能进行的反应在低压下也能进行。其催化机理如图:
①根据Rh的化合价可将I、II、III、IV、V分为:
1)化合价   价,包含   ;
2)化合价   价,包含   ;(有几种化合价填几类,可不填满,也可增加)
②上述机理中包括   步反应,其中一步为氧化加成,该步反应的方程式为   。
25.“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步,其制造材料中包含了Cu、Ti、Cr、Ni、Si、N、O等多种元素。回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为   ,溶于氨水的化学方程式为   。
(2)Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生。、中氨原子的杂化方式分别为   ,键角:   (填“<”或“>”)。
(3)三价铬离子能形成多种配位化合物。中,提供电子对形成配位键的元素是   ,中心离子的配位数为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.H2O空间构型是V形,则H2O为极性键构成的极性分子,故A错;
B.HCl为极性键构成的极性分子,故B错;
C.氨气的空间构型为三角锥形结构,为极性分子,故C错;
D.甲烷分子的结构为正四面体结构,四个键的键长相同、键角相等,正负电荷重心重合,所以甲烷为非极性分子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】非极性分子的正负电荷重心重合。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.BeCl2的中心原子为Be,根据VSEPR模型可以计算,BeCl2中不含有孤电子对,共价键数目为2,采用sp杂化,BeCl2为直线型分子,A错误;
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键,B项正确;
C.Ni原子的原子序数为28,其基态原子的价电子排布为3d84s2,C错误,
D.顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧,其结构简式为:
故答案为:B。
【分析】A.找到中心原子,根据VSEPR模型可以计算孤对电子,在判断键数目,然后判断空间构型
B.同种原子之间形成的共价键为非极性共价键,不同种原子之间形成的共价键为极性共价键;
D.顺式为相同原子或者取代基在同侧,反式为相同原子或者取代基在异侧。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、根据相似相容原理,卤化氢是极性分子易溶于极性溶剂水,不易溶于非极性溶剂四氯化碳,不符合题意;
B、碘是非极性分子易溶于汽油,微溶于水,不符合题意;
C、氯化钠是离子化合物,易溶于水,不溶于食用油,符合题意;
D、丁烷是有机物,易溶于煤油,难溶于水,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.卤化氢是极性分子,不易溶于有机溶剂;
B.碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂;
C.氯化钠是离子化合物,易溶于极性溶剂;
D.有机物易溶于有机溶剂。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.由极性键结合的分子,如果空间结构对称也可为非极性分子,例如甲烷;
B.过氧化钠中存在氧原子间的非极性键;
C.甲烷同由四个极性键组成的非极性分子;
D.由相似相溶原理可知描述符合题意;
故答案为:D
【分析】A、空间结构对称的分子为非极性分子;
B、金属过氧化物中可能存在非极性键;
C、非极性分子中可能不含有非极性键;
D、根据相似相容原理分析。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.杯酚分离C60和C50利用超分子的分子识别性,A项正确;
B.储氢金属能与氢气形成氢化物而达到储氢的目的,B项正确;
C.核酸是由核苷酸聚合而成的高分子材料,C项正确;
D.煤油为烃的混合物,D项错误;
故答案为:D。
【分析】易错分析:一般燃料都为混合物,如汽油、柴油、煤油等,通过分馏方式从石油中获取的。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:A.第二周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物中HNO3可以与NH3反应,A错误;
B.F没有正价,B错误;
C.碱性对应金属元素的金属性,由分析可知,同一主族,金属性从上到下,逐渐增强,C错误;
D.冰是固态水,水中含有氢键,冰中也含有氢键,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题主要考查元素周期律。
1、元素周期表中元素性质的递变规律
(1)电子层数:同周期元素,电子层数相同;同主族元素,电子层数依次增多(从1到7)。
(2)最外层电子数:同周期元素,第一周期从1个到2个,其他周期从1个到8个;同主族元素,最外层电子数相同。
(3)原子半径:同周期元素,原子半径逐渐减小(0族除外);同主族元素原子半径逐渐增大。
(4)金属性:同周期元素金属性逐渐减弱;同主族元素金属性逐渐增强。
(5)非金属性:同周期元素,非金属性逐渐增强;同主族元素非金属性逐渐减弱。
(6)单质的还原性:同周期元素,单质的还原性逐渐减弱;同主族元素,单质的还原性逐渐增强。
(7)单质的氧化性:同周期元素,单质的氧化性逐渐增强;同主族元素单质的氧化性逐渐减弱
(8)气态氢化物的稳定性:同周期元素,随电荷数增大而增大;同主族元素,随电荷数的增加而减小。
7.【答案】D
【解析】【解答】A. 基态B原子的价电子排布为2s22p1,A不符合题意;
B.NaBH4中不存在氢键,B不符合题意;
C.采取sp3杂化,阴离子空间构型为正四面体,C不符合题意;
D.B为+3价,H为-1价,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A. 基态B原子的价电子排布为2s22p1;
B.NaBH4中不存在氢键;
C.sp3杂化,空间构型为正四面体;
D.化合价判断。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.图中虚线表示分子间形成了氢键,A不符合题意;
B.非金属性越强,电负性越大,非金属性强弱顺序为H<C<N<O,电负性大小关系为H<C<N<O,B符合题意;
C.氢键不是化学键,是一种分子间作用力, 强度相对较小 ,在DNA解旋和复制时容易断裂和生成,C不符合题意;
D.②为碳氮双键,①为碳氮单键,单键键能比双键键能小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.虚线表示分子间形成了氢键;
B.非金属性越强,电负性越大;
C.氢键不是化学键,是一种分子间作用力, 强度相对较小 ,在DNA解旋和复制时容易断裂和生成;
D.单键键能比双键键能小。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.乙酸乙酯是有机物、水是无机物,且乙酸乙酯中只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故A不符合题意;
B.苯是有机物、水是无机物,且本质只含憎水基,所以二者不互溶,不能形成均匀溶液,故B不符合题意;
C.乙醇是有机物、水是无机物,但乙醇中含有亲水基,乙醇能和水形成氢键,所以二者互溶,能形成均匀溶液,故C符合题意;
D.四氯化碳是有机物、碘是无机物,但二者都是非极性分子,所以碘易溶于四氯化碳,但水是无机物,且四氯化碳中只含憎水基,所以二者不互溶,则四氯化碳能萃取碘水中的碘,二者混合分层,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】明确相似相溶原理内涵是解本题关键,各物质等体积混合,在室温下剧烈振荡,静止后能形成均匀溶液说明二者互溶,非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂,有机溶质极易溶于有机溶剂,能形成分子间氢键的物质能互溶,注意D中能发生萃取现象,据此分析解答。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,比较稳定,失电子较难,因此N原子的第一电离能大于O原子,故A正确;
B、NH3、PH3的中心原子均采用sp3杂化,且均含有一个孤电子对,由于电负性:N>P,导致NH3分子中成键电子对之间的斥力较大,则键角: ,故B正确;
C、甲基是推电子基团,导致乙酸中的羧基更难电离出氢离子,所以酸性: ,故C正确;
D、HF的沸点高于HCl是因为HF间存在氢键,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,失电子较难;
B、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
C、烃基是推电子基团;
D、HF分子间存在氢键。
11.【答案】A
【解析】【解答】A、离子键是阴阳离子通过静电作用,存在于化合物中,故符合题意;
B、像氧气等中存在分子间作用力,故不符合题意;
C、如氧气中,氧原子间存在共价键,故不符合题意;
D、如金属晶体,故不符合题意。
【分析】A、阳离子、阴离子间的静电作用叫离子键。金属单质中是阳离子和阴离子间的作用力叫金属键。
12.【答案】A
【解析】【解答】A.铁的质子数是26铁原子的核外电子是26,原子的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个电子变为亚铁离子,故外围电子排布是 ,故A符合题意
B. Fe3+和 Fe2+能都能形成配合物,只是形成配位键的数目不同,故B不符合题意
C.铁的质子数是26铁原子的核外电子是26,原子的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d64s2,d轨道上可以容纳10个电子,因此基态铁原子上有4个未成对电子,故C不符合题意
D.铁元素处于周期表中的d区,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】A.根据核外电子排布即可写出外围电子排布
B.具含有空轨道因此可以形成配位键
C.写出核外电子能级排布即可
D.写出核外电子能级排布即可判断
13.【答案】B
【解析】【解答】A.CH2=CH2中含有碳碳之间的非极性键和碳氢之间的极性键,分子的正负电荷中心重合,为非极性分子,A不合题意;
B.H2O2中含有氧氧之间的非极性键和氢氧之间的极性键,分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,B符合题意;
C.CO2中含有碳氧之间的极性键,分子的正负电荷中心重合,为非极性分子,C不合题意;
D.Na2O2中含有Na+和之间的离子键和内部氧氧之间的非极性键,属于离子化合物,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】根据正负电荷中心是否重合判断分子极性,同种非金属原子之间形成非极性共价键。
14.【答案】D
【解析】【解答】Al原子未成对电子数为1,N原子的未成对电子数为3,前者小于后者,①不符合题意;
Ag+、Cu2+与NH3形成配合物时的配位数分别为2和4,前者小于后者,②不符合题意;
H-F的键能大于H-I的键能,③符合题意;
F元素的电负性大于O元素,④符合题意;
N的第一电离能大于O元素,⑤符合题意;
综上所述,③④⑤符合题意;
故答案为:D。
【分析】电离能的大小比较是解答的易错点,注意掌握其变化规律:①同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子:逐级电离能越来越大(即I1≤I2≤I3…)。但需要注意全充满、半充满时稳定性强,其第一电离能大于相邻的元素,例如N大于O等。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.H2O2结构式为H-O-O-H,含有极性共价键H-O和非极性共价键O-O,极性不能抵消,是含有非极性键的极性分子,A说法符合题意;
B.激发态的钾原子回到基态,释放能量,会形成发射光谱,B说法不符合题意;
C.向草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液,草酸根离子与亚铁离子均有还原性,则紫色褪去不能证明溶液中含有Fe2+,C说法不符合题意;
D.酸的强弱与其电离出的H+个数无关,D说法不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据过氧化氢的结构式即可判断其含有极性键和非极性键的极性分子
B.激发态变为基态时释放能量,释放光谱
C.草酸亚铁中的亚铁离子和草酸根离子均具有还原性,均可被高锰酸钾氧化
D.酸性的强弱和电离程度有关
16.【答案】B
【解析】【解答】A.根据图中信息得到,反应物总能量大于生成物总能量,A项正确;
B.催化剂可以加快反应速率,但是不能够改变反应的焓变,B项错误;
C.根据价层电子互斥理论可得,HCHO分子中的中心原子价层电子对数为3,杂化类型为sp2,二氧化碳分子中的中心原子价层电子对数为2,杂化类型为sp,两者中心原子的杂化轨道类型不相同,C项正确;
D.断开的极性共价键为C-H键,非极性共价键键为O=O键,D项正确;
故答案为:B。
【分析】易错分析:B.催化剂是通过改变反应活化能,加快反应速率,但是反应物和生成物的能量不变,反应焓变不变。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.元素的电负性越大,在形成的化合物中电子对更偏向该元素,使其显示负化合价,C的电负性比B大,则C、B形成的二元化合物中,C显负化合价,A不符合题意:
B.和中B、S杂化轨道类型相同,均是sp2杂化,二者均为平面正三角形结构,B不符合题意;
C.常温下为液体,说明其分子间的范德华力较大,与分子极性无关,C符合题意:
D.硬度大、熔点高是共价晶体的性质,的硬度可与金刚石媲美,且熔点高,则为共价晶体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.电负性大的元素显负化合价;
B.和中B、S均采用sp2杂化;
D.硬度大、熔点高,为共价晶体。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.同一主族的碱金属元素对应的单质随着原子序数的递增熔点减小,A不符合题意;
B.是同一主族元素的简单氢化物,虽然氨气有氢键使之沸点出现异常,但由于的相对分子质量比氨气的大很多,分子间作用力更强, 的沸点大于氨气,B不符合题意;
C.二硫化碳是非极性分子,极性弱于COS,C不符合题意;
D.干冰中二氧化碳的配位数为12,冰中水的配位数为4,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、同一主族的碱金属元素从上到下熔点递减;
B、相对分子质量和氢键影响氢化物的沸点;
C、二硫化碳为非极性分子;
D、干冰中二氧化碳的配位数为12,冰中水的配位数为4。
19.【答案】A
【解析】【解答】A. 是含有氮氮非极性键、氢氮极性键的极性分子,A符合题意;
B. 是非极性分子,B不符合题意;
C. 是非极性分子,C不符合题意;
D. 是含氢氧极性键极性分子,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.是含有氧氧非极性键、氢氧极性键的极性分子; 是含有氮氮非极性键、氢氮极性键的极性分子;
B. 是非极性分子;
C. 是非极性分子;
D. 是含氢氧极性键极性分子。
20.【答案】D
【解析】【解答】A. 乙二胺分子间可以形成氢键,物质的熔沸点较高,而三甲胺分子间不能形成氢键,熔沸点较低,则乙二胺比三甲胺的沸点高,故A不符合题意;
B. 三甲胺[N(CH3)3]分子中的N原子与三个C原子形成3个σ键,有1个孤电子对,三甲胺分子中N的杂化方式为,故B不符合题意;
C. 中Cu2+提供4个空轨道,分别与氮原子的孤对电子形成配位键,则[Cu(En)2]2+配离子中Cu2+的配位数为4,故C不符合题意;
D. Mg2+的半径小于Cu2+,Mg2+的配位数小于Cu2+,比更容易与乙二胺形成配离子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.乙二胺分子间可以形成氢键,熔沸点较高;
B.[N(CH3)3]分子中的N原子与三个C原子形成3个σ键,有1个孤电子对;
C.的配位数为4。
21.【答案】(1)1s22s22p63s23p4
(2)N﹣H…N﹣或N﹣H…O﹣或 O﹣H…N﹣或O﹣H…O﹣;变大
(3)[Cu(NH3)4]SO4;中心原子与配体之间以配位键相结合,铜氨络离子与硫酸根离子之间以离子键相结合
(4)①③④;3;2
【解析】【解答】(1)B基态原子的M层有1对成对的p电子,即有两个未成对的电子得到B原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p4,故答案为:1s22s22p63s23p4;(2)在氨水中,由于N和O的非金属性较强,可形成氢键,溶液中存在的氢键有:N-H…N-或N-H…O-或 O-H…N-或O-H…O-等,N的氢化物分子结合一个H+形成阳离子后,为正四面体结构,键角变大,故答案为:N-H…N-或N-H…O-或 O-H…N-或O-H…O-;变大;(3)硫酸铜溶液中逐滴加入过量氨水溶液,生成的配合物为[Cu(NH3)4]SO4;配合物中氨分子中N原子与铜离子之间以配位键结合形成铜氨络离子,硫酸根和铜氨络离子之间以离子键结合形成[Cu(NH3)4]SO4,故答案为:[Cu(NH3)4]SO4;中心原子与配体之间以配位键相结合,铜氨络离子与硫酸根离子之间以离子键相结合(4)由分子结构图可知①为氨气、②为乙炔、③为甲烷、④为水,其中氨气、甲烷和水的中心原子均以sp3杂化形成化学键;乙炔分子中C原子的杂化方式为sp杂化,分子中含有3个σ键和2个π键,故答案为:①③④,3;2。
【分析】A的基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子,得到A的基态电子排布式1s22s22p3,为N元素;B基态原子的M层有1对成对的p电子,即有两个未成对的电子得到B原子的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p4,为S元素;C态原子核外电子排布为[Ar]3s104sx,有+1、+2两种常见化合价,说明最外层有1或2个电子,如为2,则为Zn,但化合价只有+2价,则应为[Ar]3d104s1,即Cu元素。
22.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;2
(2)正四面体;配位键;N;高于;NH3分子间可形成氢键;极性;sp3
(3)金属
【解析】【解答】(1)Ni是28号元素,其原子核外有28个电子,根据构造原理书写镍元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;3d能级上的未成对的电子数为2;
(2)①[Ni(NH3)6]SO4中中阴离子SO42-价层电子对个数=4+ =4,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子的立体构型为正四面体;
②含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键,在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道、NH3提供孤电子对,所以[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是N原子;
③有氢键的氢化物熔沸点较高,氨气中含有氢键、膦中不含氢键,则氨的熔沸点高于膦;
氨气分子结构不对称,正负电荷重心不重合,所以为极性分子;氨气分子中中心原子N原子的价层电子对个数=3+ =4,且含有一个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断N原子的轨道杂化类型为sp3杂化;
(3)单质铜及镍都是金属,由金属阳离子与自由电子之间通过金属键结合,所以晶体中存在金属键。
【分析】(1)根据镍的原子序数和电子能级书写电子排布式,d轨道有8个电子,有2个电子未成对;
(2)①根据硫酸根离子的价层电子对数判断空间构型;
②金属阳离子提供空轨道,配体提供孤对电子;
③氨分子间能够形成氢键,使其沸点明显升高;
(3)金属晶体中的作用力是金属键。
23.【答案】(1)第四周期第ⅢA族
(2);5
(3)Si或S
(4)Cr
(5)3
(6)1s22s22p63s23p63d104s1;ds;离子键、共价键和配位键;正四面体形
【解析】【解答】(1)Ga在元素周期表中的位置为第四周期第ⅢA族;
(2)原子序数最小的第Ⅷ族元素为Fe,其原子的核外的价电子排布式为3d64s2,电子排布图为 ,Fe3+的价电子排布为3d5,其中未成对的电子数为5;
(3)3p轨道上有2个未成对电子的元素,则可能是14号元素Si或16号元素S;
(4)该元素的价电子排布式为3d54s1,则该元素的原子序数为24,其元素符号为Cr;
(5)基态原子的4s能级中只有1个电子的元素有[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1,共3种;
(6)元素基态原子的M层全充满,N层有且只有一个未成对电子,则该元素为Cu元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,属于ds区金属;[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、共价键和配位键;[Cu(NH3)4]SO4的外界离子为硫酸根,其中心原子为S,根据VSEPR模型,其中心原子无孤电子对,有4个共价键,故硫酸根的空间构型为正四面体形。
【分析】(1)根据核外电子排布情况写出核外电子能级排布,即可判断出位置
(2)第 Ⅷ族元素原子序数最下的元素是铁,根据核外电子能级排布即可写出价电子排布,同时也可写出铁离子的排布情况
(3)3p轨道说明含有3个电子层,根据含有两个未成对电子确定元素
(4)根据价层电子排布式即可判断元素的位置从而确定元素的名称
(5)根据基态原子的4s能级中只有1个电子确定元素
(6)根据条件写出电子能级排布,根据价电子层确定元素的区域, [Cu(NH3)4]SO4 根据成键情况确定含有离子键、共价键、配位键,配位键是4故形成的是正四面体
24.【答案】(1)[Co(NH3)4Cl2]Cl;[Co(NH3)5Cl]Cl2;[Co(NH3)6]Cl3;NH3和Cl-;NH3和Cl-;NH3
(2)+1;I、V;+3;II、III、IV;5;+CH3I=
【解析】【解答】(1)CoCl3与NH3形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,说明“内界”有6个配体,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生1mol、2mol、3mol白色沉淀,说明“外界”Cl-的个数分别为1、2、3个,故化学式分别为A:[Co(NH3)4Cl2]Cl;B:[Co(NH3)5Cl]Cl2;C:[Co(NH3)6]Cl3;由以上结构可知,配体分别是A:NH3和Cl-;B:NH3和Cl-;C:NH3;
(2)①由图示可知,CO可以认为化合价为0,根据正负化合价代数和为0可知,Ⅰ中Rh化合价为+1价,Ⅱ中Rh化合价为+3价,Ⅲ中Rh化合价为+3价,Ⅳ中Rh化合价为+3价,Ⅴ中Rh化合价为+1价;故为Rh+1价,包含I、V;Rh+3价,包含II、III、IV;
②由图示可知,上述机理中包括5步反应,其中I到II的反应,Rh化合价由+1价变成+3价,作为还原剂被氧化,故氧化加成反应的方程式为+CH3I=。
【分析】(1)CoCl3与NH3形成的三种配合物A、B、C,Co3+的配位数均为6,说明“内界”有6个配体,如果各取1molA、B、C溶于水,加入足量硝酸银溶液,分别产生1mol、2mol、3mol白色沉淀,说明“外界”Cl-的个数分别为1、2、3个;
(2)根据正负化合价代数和为0计算化合价。
25.【答案】(1);
(2)sp、sp2;>
(3)N、O、Cl;6
【解析】【解答】(1)基态的价电子排布式为,溶于氨水生成氢氧化四氨合铜,故化学方程式为。
(2)中N原子的价层电子对数为2,N原子为杂化,键角为180°,的价层电子对数为3,N原子为杂化,键角约为120°,故键角:。
(3)配位化合物的中心离子是,其提供空轨道,配体中的N原子和中的O原子提供电子对形成配位键,该配合物中也是配体,推断也提供了电子对参与形成配位键;、、均是配体,则中心离子的配位数为6。
【分析】(1)基态的价电子排布式为,溶于氨水生成氢氧化四氨合铜;
(2)中N原子的价层电子对数为2;的价层电子对数为3;孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
(3)的中心离子是,配体是。