名称 | 3.4配合物与超分子同步练习 2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修2(含答案) | | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 2.0MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | 人教版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2024-10-13 21:04:44 |
D.N的电负性小于O的电负性,配位能力大于,向中加过量氨水生成,D正确;
答案选C。
8.C
【详解】A.AlCl3是分子晶体,NaCl是离子晶体,AlCl3和NaCl晶体类型不同,A正确;
B.Si与SiC都是共价晶体,C原子半径小于Si原子,碳硅键的键能大于硅硅键,Si晶体的熔点低于SiC晶体,B正确;
C.HF比HCl稳定与F的非金属性强于Cl有关,与氢键无关,C错误;
D.H3O+中O原子含有孤电子对,H+有空轨道,可以形成配位键,中N原子含有孤电子对,H+有空轨道,可以形成配位键,D正确;
故选C。
9.A
【分析】M是宇宙中含量最多的元素,M为H元素,W有5种不同运动状态的电子,说明W中有5个电子,W为B元素,X有5个原子轨道填充有电子,有3个未成对电子,电子排布式为1s22s22p3,X为N元素,Y是地壳中含量最多的元素,Y为O,Z是电负性最大的元素,Z为F元素。
【详解】A.NH3和中N原子都是sp3杂化,NH3含有1个孤电子对,中没有孤电子对,孤电子对越多,键角越小,则键角:,A错误;
B.BF3的空间构型为正三角形,为非极性分子,NF3的空间构型为三角锥形,为极性分子,则分子极性:,B正确;
C.同周期元素,从左往右,电负性依次增大,则电负性:,C正确;
D.B原子最外层有3个单电子,可以形成3个共价键,中含有1个配位键,N原子最外层有3个单电子,可以形成3个共价键,中含有1个配位键,D正确;
故选A。
10.D
【详解】
A.乙炔分子的空间填充模型为,球棍模型为:,故A错误;
B.基态B原子的价层电子排布式为2s22p1,与F形成的三根键为共价键,B提供空轨道,氟离子提供孤电子对,形成配位键,表示为:,故B错误;
C.核电荷数为24的基态Cr原子的价层电子轨道表示式:,故C错误;
D.HCl中σ键为s-pσ键,头碰头进行重叠,形成过程:,故D正确;
故答案选D。
11.B
【详解】A.化合物丙中Fe存在空轨道,N和O、C存在孤电子,则化合物丙存在配位键,A正确;
B.根据图2,化合物乙与水反应生成化合物丙的为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率减小,B错误;
C.活化能越大反应速率越慢,最慢的一步是决速步骤,化合物乙与水反应生成化合物丙的历程中,③-④活化能最大,是决速步,C正确;
D.根据图1,可知化合物甲催化氢化二氧化碳生成HCOO-和水,总反应为:,D正确;
故选B。
12.D
【详解】A.杯酚与C70不能形成超分子,杯酚与C60形成超分子,反映了超分子具有“分子识别”的特性,A错误;
B.干冰是分子晶体、分子间靠范德华力维系,SiO2是共价晶体、熔融时需要破坏共价键,由于范德华力小于共价键,所以干冰的熔点低于SiO2,与C=O键的键能无关,B错误;
C.稳定性:H2O>H2S,是由于水分子中H-O键能大于H-S键,稳定性H-O大于H-S键,分子的稳定性大小与氢键无关,C错误;
D.Cl的电负性较大,吸引电子能力较强,使得三氯乙酸的羧基中羟基极性更大,增强了氧氢键的极性,更易电离出氢离子,则酸性:CCl3COOH>CH3COOH,D正确;
故答案为:D。
13.A
【分析】向CuSO4溶液中逐滴加入氨水,形成难溶物的原因是,继续添加氨水,沉淀溶解,生成[Cu(NH3)4]SO4 ,因为[Cu(NH3)4]2+为深蓝色,则得到深蓝色的透明溶液;若加入乙醇,乙醇能降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度,现象是有蓝色晶体生成,据此分析解答。
【详解】A.[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O,是溶解度的改变并未发生化学反应,故A错误;
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子,故B正确;
C.根据分析,滴入氨水的过程中,溶液中先出现蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体,故C正确;
D.与形成配位键,其中提供空轨道,中N原子存在孤对电子,形成配位键是N原子提供孤电子对,故D正确;
故答案选A。
14.D
【详解】A.Ga原子位于晶胞的顶点和面心,Ga周围距离最近的Ga的数目为12,故A正确;
B.a位置As原子与b位置As原子之间的距离为晶胞立方体面对角线的一半,则两原子之间的距离为pm,故B正确;
C.Ga价电子数为3,形成4个Ga-As共价键,As原子价电子数为5,As原子也形成4个As-Ga键,As原子提供1对孤电子对给Ga原子形成配位键,故C正确;
D.砷化镓是共价晶体,硫化锌是离子晶体,晶体类型不同,故D错误;
答案选D。
15.C
【详解】A.通过稀硝酸氧化的方法可以除去Cu,Ni和Co等杂质金属实现金的富集,故A项错误;
B.中不含非极性键,故B项错误;
C.自组装是超分子的重要特征,故C项正确;
D.,还原一维复合物,最多生成Au的质量为,故D项错误;
故本题选C。
16.(1) Na Ar 3s23p6
(2) 氟
(3) Cr [Ar]3d54s1 6
(4)Cu
(5) sp2 平面三角形
(6) 产生蓝色沉淀 Cu2++ 2NH3·H2O= Cu(OH)2↓+2NH 4
【详解】(1)同周期从左到右,第一电离有逐渐减小的趋势,所以在第三周期中,第一电离能最小的元素符号是Na;原子结构示意图为;第一电离能最大的元素符号是Ar,其价电子排布式为3s23p6;
故答案为Na;;Ar;3s23p6;
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素名称是F,其价电子排布图为;
故答案为F;;
(3)第四周期中,未成对电子数最多的元素是价电子数是6,价电子包含3d、4s电子,所以位于第四周期第VIB族,是24号Cr元素;其原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1;
故答案为Cr;[Ar]3d54s1;6;
(4)原子价电子排布式为3d104s1 是Cu的价电子排布式;
故答案为Cu;
(5)最简单碳正离子CH离子中C原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化类型为sp2杂化,孤对电子数为0,CH离子的空间构型为平面三角形;
故答案为sp2;平面三角形;
(6)铜离子和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,离子方程式为:Cu2++ 2NH3·H2O= Cu(OH)2↓+2NH,继续添加氨水,氢氧化铜和氨水反应生成铜氨络合物而使变成深蓝色透明溶液;[Cu(NH3)4]SO4中阳离子为[Cu(NH3)4]2+,其的结构式为,中心原子的配位数为4;
故答案为产生蓝色沉淀;Cu2++ 2NH3·H2O= Cu(OH)2↓+2NH;;4。
17.(1)共价键、配位键、范德华力、氢键
(2)硫酸浓度减小,硫酸浓度变大,反应速度减慢
(3) 2Fe2+ + 2H+ + ClO- = 2Fe3+ + Cl- + H2O K3[Fe(CN)6]
(4)10-35.9
(5)酸溶以后产生的部分单质铜不能与NaClO反应,铜进入滤渣,有损失,减少了硫酸铜的产率,同时NaClO也可能把Fe2+氧化为氢氧化铁并进一步反应生成高铁酸根离子从而影响产品纯度,应该改为加入硫酸酸溶后,加入H2O2,将铜转化为铜离子,充分反应后再过滤,再加入氧化铜调节pH沉铁。
【分析】赤铜矿粉中加入硫酸酸溶,Cu2O转化为Cu2+和Cu,Fe3O4转化为Fe2+和Fe3+,二氧化硅不溶于硫酸,滤渣1中含有二氧化硅和Cu单质,过滤后滤液中加入次氯酸钠进行氧化,Fe2+被氧化为Fe3+,随后加入CuO调节pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,滤渣2为氢氧化铁,过滤后滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到五水硫酸铜晶体。
【详解】(1)从五水硫酸铜晶体结构可知,其中存在离子键、配位键、共价键、范德华力和氢键。
(2)液固比通常是通过向混合物中加水改变的,液固比大于5:1后,硫酸浓度减小,反应速度减慢,故铜浸出率下降。
(3)氧化过程中,Fe2+与次氯酸钠反应生成铁离子、氯离子和水,离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。检验是否氧化完全,即检验溶液中是否还含有亚铁离子,可用K3[Fe(CN)6]检验。
(4)pH约为3.7时,铁离子沉淀完全,此时c(Fe3+)≈10-5mol/L,则Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5×10-10.3×3=10-35.9。
(5)酸溶以后产生的部分单质铜不能与NaClO反应,铜进入滤渣,有损失,减少了硫酸铜的产率,同时NaClO也可能把Fe2+氧化为氢氧化铁并进一步反应生成高铁酸根离子从而影响产品纯度,应该改为加入硫酸酸溶后,加入H2O2,将铜转化为铜离子,充分反应后再过滤,再加入氧化铜调节pH沉铁。
18.(1) sp2和sp3 正四面体形
(2)N>C>H
(3)Π
(4)GaCl3属于分子晶体,熔融需要破坏分子间作用力,GaF3属于离子晶体,熔融需要破坏离子键,而离子键比分子间作用力强
(5)或者
(6) BeF2 158 590
【详解】(1)[bmim]+中环上圆圈表示大π键,环上的N、C原子都是sp2杂化,支链上饱和碳原子为sp3杂化,故为sp2和sp3;中B原子与4个F原子形成4个σ键,所以B原子是sp3杂化,故的空间构型为正四面体形;
(2)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;阳离子中的几种元素为碳、氮、氢, 电负性由大到小顺序为N>C>H;
(3)[bmim]+中环上圆圈表示大π键,环上的N、C原子都是sp2杂化,每个C原子有一个未杂化的电子,每个N原子有两个未杂化的电子该离子为正离子,失去了一个电子,故参与形成大π键的有6个电子,可表示为Π;
(4)GaCl3属于分子晶体,熔融需要破坏分子间作用力,GaF3属于离子晶体,熔融需要破坏离子键,而离子键比分子间作用力强,导致熔点远高于GaCl3;
(5)根据转化过程,GaCl3先与形成配位键,接着GaCl3再与形成,其结构为或者;
(6)①AsF3中As的价层电子对数为:、IF中I的价层电子对数为:、OF2中O的价层电子对数为:、BeF2中Be的价层电子对数为:,价层电子对数不同于其他微粒的是BeF2;
②第一电离能为气态电中性基态原子失去第一个电子转化为气态基态正离子所需最低能量,从图中分析可知,钙的第一电离能为590 kJ mol-1;键能是指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量,F-F键的键能为158kJ mol-1。
19. sp3 平面三角形 SO2 NO、H2O 6
【详解】(1)SO中中心原子S的价层电子对数= =4,所以SO42-中S为sp3杂化。NO中中心原子N的孤电子对数==0,成键电子对数为3,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,由于N原子上没有孤电子对,NO3-的空间构型为平面三角形。故答案:sp3;平面三角形。
(2)等电子体是指原子个数相等,价电子数相同,所以用替代法可知,与O3互为等电子体的分子为SO2;故答案:SO2。
(3)根据[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+的化学式可知,在[Fe(NO)(H2O)5]2+中有1个NO和5个H2O,由图可知缺少的配体是1个NO和1个H2O,的配位数为6。故答案:NO、H2O;6。
20.(1)②
(2)③
(3)②⑥
(4)①⑤⑥
(5)⑤
(6)①
(7)③④
(8)②③⑥
【详解】(1)二氧化碳的结构式为O=C=O,过氧化氢的结构式为H-O-O-H,氯化铵属于离子化合物,NH中存在N-H键和配位键,氟化钙中只存在离子键,甲醛的结构式为 ,甲酸的结构式为 ;含有非极性共价键的是过氧化氢;故答案为②;
(2)根据(1)分析,含有配位键的是氯化铵,故答案为③;
(3)含有X-H键的分子间能形成氢键(X为F、O、N),因此含有分子间氢键的是过氧化氢、甲酸;故答案为②⑥;
(4)二氧化碳、甲醛、甲酸中含有C=O,因此含有σ键和π键,故答案为①⑤⑥;
(5)分子结构呈平面三角形,中心原子杂化类型为sp2,且无孤电子对,因此甲醛中C的价层电子对数为3,无孤电子对,空间构型为平面三角形,故答案为⑤;
(6)正负电荷中心重合的分子为非极性分子,CO2分子中正负电荷中心重合,因此二氧化碳为非极性分子,故答案为①;
(7)氯化铵、氟化钙为离子化合物,故答案为③④;
(8)过氧化氢中的氧原子、氯化铵中的氮原子、甲酸中羟基上的氧原子,都采取sp3杂化,故答案为②③⑥。
21.(1)
(2)sp3
(3)Cu2+
(4) 6 c(OH-)增大,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,使螯合反应向逆反应方向进行,c(Q)减小,因此吸附能力下降 酸性较强时,氮原子与氢原子具有较强的配位能力,N原子与Cu2+配位减小,c(Q)减小,因此吸附能力下降
【详解】(1)M中四种元素分别为H、C、N、O,由元素性质周期性变化规律知,元素非金属性越强,电负性越强,则电负性由大到小的顺序为,故答案为:;
(2)M中N原子的价电子对数为,则杂化轨道类型为sp3,故答案为:sp3;
(3)Q中存在配位键,其中提供空轨道的是Cu2+,故答案为:Cu2+;
(4)①由图示知,其中pH约为6时吸附效果最好,故答案为:6;
②根据平衡移动原理分析,c(OH-)增大,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,使螯合反应向逆反应方向进行,c(Q)减小,因此吸附能力下降,故答案为:c(OH-)增大,发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,使螯合反应向逆反应方向进行,c(Q)减小,因此吸附能力下降;
③从结构角度分析,酸性较强时,氮原子与氢原子具有较强的配位能力,N原子与Cu2+配位减小,c(Q)减小,因此吸附能力下降,故答案为:酸性较强时,氮原子与氢原子具有较强的配位能力,N原子与Cu2+配位减小,c(Q)减小,因此吸附能力下降。
22. 配位键 Fe3+提供空轨道,CN-提供孤对电子,形成配位键 O>N>C sp3 4 CF 三角锥形 sp3
【详解】(1)K3[Fe(CN)6]中Fe3+能提供空轨道,CN-能提供孤对电子,两者结合形成配位键;
(2)苯环上的碳原子为sp2杂化,其他碳原子均形成4个共价单键,为sp3杂化,氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,故为sp3杂化,羟基氧原子形成2个共价单键,孤电子对数为2,故为sp3杂化,C、N、O位于同一周期,其电负性逐渐增大;
(3)乙二胺分子中每个氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,价层电子对数为3+1=4,故为sp3杂化;
(4)中氮原子的价层电子对数为;与Cl-形成离子键,中氮原子与3个氢原子形成极性共价键,与剩余1个氢原子形成配位键,不存在非极性键和π键,故答案为:CF;
(5)NCl3分子中氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,故为sp3杂化,分子的立体构型为三角锥形。
【点睛】离子化合物中一定含有离子键,有可能含有共价键或配位键,共价化合物中一定只是含有共价键(有可能还有配位键,如CO),不含离子键,共价键又分为极性共价键和非极性共价键。
23.(1)5
(2)N>C>H>Fe
(3)sp2、sp2
(4)6
(5)CD
(6)价电子为3d6,3d上有6个电子,易失去一个电子变为半满稳定结构
(7)乙二胺存在分子间氢键
【详解】(1)基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3,电子占据了5个轨道,因此基态N原子核外电子的空间运动状态有5种;故答案为:5。
(2)根据同周期从左到右电负性逐渐增强,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此红色配合物中H、C、N、四种元素的电负性从大到小的顺序为N>C>H>Fe;故答案为:N>C>H>Fe。
(3)邻二氮菲分子中C原子价层电子对数为3+0=3,杂化类型为sp2,N原子价层电子对数为3+0=3,杂化类型为sp2;故答案为:sp2、sp2。
(4)红色配离子的中心原子与六个氮相连,则其配位数为6;故答案为:6。
(5)红色配离子中没有离子键和氢键,含有σ键、π键和配位键;故答案为:CD。
(6)临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成,从结构角度来看,易被氧化成的原因是价电子为3d6,3d上有6个电子,易失去一个电子变为半满稳定结构;故答案为:价电子为3d6,3d上有6个电子,易失去一个电子变为半满稳定结构。
(7)三甲胺和乙二胺均属于胺,但三甲胺比乙二胺的沸点低得多,原因是乙二胺存在分子间氢键,而三甲胺不存在氢键;故答案为:乙二胺存在分子间氢键。
24.(1) Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH [Cu(NH3)4]2+ sp3
(2)该分子或者离子具有孤电子对
(3)NF3分子中公用电子对偏向F原子,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,因此不易于Cu2+离子形成配位键
【解析】(1)
①向盛有CuSO4水溶液的试管里加入氨水,首先硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,对应的离子方程式为Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH;
②继续加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液,实验过程中生成物中存在配离子[Cu(NH3)4]2+。其配体是NH3,NH3分子的中心原子N价电子对数为,N的杂化类型为sp3。
(2)
Cu2+可形成多种配合物,Cu2+提供空轨道,与Cu2+形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤电子对。
(3)
NF3分子中公用电子对偏向F原子,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,因此不易于Cu2+离子形成配位键。
25.(1)HCO含1个-OH,CO不含-OH,HCO中含有-OH可以与另1个HCO中的氧原子形成氢键
(2)
【解析】(1)
HCO含1个-OH,CO不含-OH,HCO中含有-OH可以与另1个HCO中的氧原子形成氢键,故HCO可形成多聚体;
(2)
CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是CaF2与Al3+反应得到,即。
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