（魯京津瓊專用）2020年高考化學一輪復習 第五章 微考點36 巧用“三大理論”破解分子結(jié)構練習.docx

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微考點36 1．二茂鐵[(C5H5)2Fe]的發(fā)現(xiàn)是有機金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了有機金屬化合物研究的新領域。已知二茂鐵熔點是173℃(在100℃時開始升華)，沸點是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說法不正確的是(　　) A．二茂鐵屬于分子晶體 B．在二茂鐵結(jié)構中，C5H與Fe2＋之間形成的化學鍵類型是離子鍵 C．已知：環(huán)戊二烯的結(jié)構式為，則其中僅有1個碳原子采取sp3雜化 D．C5H中一定含π鍵 2．下列分子或離子中，立體構型是平面三角形的是(　　) A．CH4B．NHC．NOD．CO2 3．(2019安慶質(zhì)檢)下列說法中正確的是(　　) A．PCl3分子呈三角錐形，這是P原子以sp2雜化的結(jié)果 B．sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的4個sp3雜化軌道 C．中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構型不一定都是四面體 D．AB3型的分子立體構型必為平面三角形 4．(2018福建福安一中期中)釩(Ⅱ)的配離子有[V(CN)6]4－、[V(H2O)6]2＋等。下列對H2O與V2＋形成[V(H2O)6]2＋過程的描述不正確的是(　　) A．氧原子的雜化類型相同 B．微粒的化學性質(zhì)發(fā)生了改變 C．微粒中氫氧鍵(H—O)的夾角發(fā)生了改變 D．H2O與V2＋之間通過范德華力相結(jié)合 5．亞硝酸鹽與鈷(Ⅲ)形成的一種配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制備流程如下： CoCl26H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5NO2]Cl2 (1)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中與Co3＋形成配位鍵的原子為________(填元素符號)；配離子[Co(NH3)5NO2]2＋的配體中氮原子的雜化軌道類型為________________。 (2)H2O2與H2O可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為________________。 (3)亞硝酸鹽在水體中可轉(zhuǎn)化為強致癌物亞硝胺，亞硝胺NDMA的結(jié)構簡式如圖所示，1molNDMA分子中含有σ鍵的數(shù)目為________mol。 6．甲基呋喃與氨在高溫下反應得到甲基吡咯： (1)Zn的基態(tài)原子核外電子排布式為________________________________________________。 (2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2＋中，與Zn2＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。 (3)1mol甲基呋喃分子中含有σ鍵的數(shù)目為______mol。 (4)甲基吡咯分子中碳原子軌道的雜化軌道類型是____________________________________。 與NH3分子互為等電子體的陽離子為________。 (5)甲基吡咯的熔、沸點高于甲基呋喃的原因是________________________________________ _______________________________________________________________________________。 7．(2019洛陽診斷)一種新型鋅離子電池以Zn(CF3SO3)2為電解質(zhì)，用有陽離子型缺陷的ZnMn2O4為電極，成功獲得了穩(wěn)定的大功率電流。 (1)寫出Mn原子基態(tài)核外電子排布式_______________________________________________。 (2)CF3SO3H是一種有機強酸，結(jié)構式如圖所示，通常用CS2、IF5、H2O2等為主要原料制取。 ①1molCF3SO3H分子中含有的σ鍵的數(shù)目為____mol。 ②H2O2分子中O原子的雜化方式為________________________________________________。 與CS2互為等電子體的分子為_____________________________________________________。 ③IF5遇水完全水解生成兩種酸，寫出相關化學方程式：________________________________。 8．(2018重慶二診)C、N、O、Si、P、Ge、As及其化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題： (1)基態(tài)氮原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為________。 (2)圖1表示碳、硅和磷三種元素的四級電離能變化趨勢，其中表示磷的曲線是_____(填字母)。 (3)NH3的沸點比PH3高，原因是_____________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)等電子原理，NO＋電子式為__________。 (5)Na3AsO4中AsO的立體構型為__________，As4O6的分子結(jié)構如圖2所示，則在該化合物中As的雜化方式是__________。 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)、釙(Po)五種元素。請回答下列問題： (1)臭鼬排放的臭氣主要成分為3MBT(3甲基2丁烯硫醇，結(jié)構如圖)。 1mol3MBT中含有σ鍵數(shù)目為________(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。沸點：3MBT________。 (CH3)2C==CHCH2OH(填“高于”或“低于”)，主要原因是____________________________。 (2)S有＋4和＋6兩種價態(tài)的氧化物。 ①下列關于氣態(tài)SO3和SO2的說法中正確的是________(填字母)。 A．中心原子的價層電子對數(shù)目相等 B．都是極性分子 C．中心原子的孤電子對數(shù)相等 D．都含有極性鍵 ②SO3分子的立體構型為________，與其互為等電子體的陰離子為________(舉一例)。將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構的固體，其結(jié)構如圖，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是________。 答案精析 1．B　[根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)，熔點低，易升華，易溶于有機溶劑，說明二茂鐵為分子晶體，A正確；碳原子含有孤電子對，鐵原子含有空軌道，兩者形成配位鍵，B錯誤；1號碳原子含有4個σ鍵，雜化類型為sp3，2、3、4、5碳原子有3個σ鍵，雜化類型為sp2，因此僅有1個碳原子采取sp3雜化，C正確；C5H中，碳原子沒有達到飽和，存在碳碳雙鍵，成鍵原子間只能形成一個σ鍵，另一個鍵必然形成π鍵，D正確。] 2．C　[A項，CH4中C原子為sp3雜化，分子為正四面體結(jié)構；B項，NH中N原子為sp3雜化，離子為正四面體結(jié)構；C項，NO中，N原子上價層電子對數(shù)為(5＋1)＝3，孤電子對數(shù)為3－3＝0，呈平面三角形；D項，CO2中C原子為sp雜化，分子呈直線形。] 3．C　[PCl3分子的價層電子對數(shù)＝＝4，因此PCl3分子中P原子采取sp3雜化。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個p軌道“混合”起來，形成能量相等、成分相同的4個sp3雜化軌道。PCl3分子中一個孤電子對占據(jù)了一個雜化軌道，因此PCl3分子呈三角錐形，故AB3型的分子立體構型不一定都是平面三角形。] 4．D　[水中氧的雜化方式為sp3，[V(H2O)6]2＋中氧的雜化方式也為sp3，A項正確，H2O與V2＋形成[V(H2O)6]2＋，微粒結(jié)構發(fā)生了改變，則化學性質(zhì)發(fā)生改變，故B正確；水分子中的孤電子對與V2＋形成了配位鍵，使得水分子中氫氧鍵(H—O)的夾角發(fā)生了改變，故C項正確；H2O與V2＋之間通過配位鍵相結(jié)合，配位鍵屬于化學鍵，不屬于分子間作用力，故D項錯誤。] 5．(1)N和Cl　sp2和sp3　(2) H2O2與H2O分子之間可以形成氫鍵　(3)10 解析　(1)氮原子與氯離子提供孤電子對與Co3＋形成配位鍵；[Co(NH3)5NO2]2＋的配體中氮原子的雜化軌道類型為sp3，而NO中氮原子的雜化軌道類型為sp2。(2) H2O2與H2O分子之間可以形成氫鍵，溶解度增大，導致二者之間互溶。(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鍵，共10摩爾。 6．(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2) (2)N和O (3)12 (4)sp3和sp2　H3O＋ (5)甲基吡咯分子間存在氫鍵 解析　(3)分子中每兩個相鄰原子之間存在一個σ鍵，1 mol甲基呋喃分子中含有σ鍵的數(shù)目為12 mol。(4)甲基吡咯分子中單鍵碳原子雜化軌道類型是sp3，雙鍵碳原子雜化軌道類型是sp2。等電子體是原子數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒，與NH3分子互為等電子體的陽離子為H3O＋。(5)甲基吡咯的熔、沸點高于甲基呋喃的原因是甲基吡咯分子間存在氫鍵。 7．(1)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2) (2)①8?、趕p3　CO2(合理即可)?、跧F5＋3H2O===HIO3＋5HF 解析　(1)Mn是25號元素，位于元素周期表的第四周期ⅦB族，核外電子排布式為[Ar]3d54s2。(2)①1 mol CF3SO3H中含有8 mol σ鍵；②H2O2的結(jié)構簡式為H—O—O—H，O原子的雜化類型為sp3，等電子體是原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相等的微粒，因此與CS2互為等電子體的分子有CO2等。 8．(1)5　(2)b (3)NH3分子間存在較強的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力 (4) (5)正四面體　sp3 解析　(1)N為7號元素，基態(tài)氮原子核外電子排布式為1s22s22p3，占據(jù)5個原子軌道。(2)同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小，P元素3p能級為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故Si的第一電離能最小，由圖中第一電離能可知，c為Si，P原子第四電離能為失去3s2能級中1個電子，與第三電離能相差較大，可知b為P、a為C。(3)NH3分子間存在較強的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力，因此NH3的沸點比PH3高。(4)根據(jù)等電子原理，NO＋與CO互為等電子體，電子式為。(5)AsO中As與周圍4個O原子相連，采用sp3雜化，立體構型為正四面體，根據(jù)As4O6的分子結(jié)構圖，As與周圍3個O原子相連，含有1個孤電子對，采用sp3雜化。 9．(1)15NA　低于　(CH3)2C==CHCH2OH中存在氫鍵 (2)①AD?、谄矫嫒切巍O(或CO)　sp3 解析　(1)1個該分子中含有14個單鍵和1個雙鍵，因此1 mol 3MBT中共有15NA個σ鍵。該物質(zhì)的沸點應低于(CH3)2C==CHCH2OH，因為(CH3)2C==CHCH2OH中存在氫鍵。(2)①兩種物質(zhì)中心原子均為S，價層電子對數(shù)均為3，A項正確；三氧化硫是非極性分子，二氧化硫是極性分子，B項錯誤；三氧化硫中的硫無孤電子對，二氧化硫中的硫有一對孤電子對，C項錯誤；S與O之間形成的均為極性鍵，D正確。②三氧化硫分子的立體構型為平面三角形，是非極性分子，與其互為等電子體的陰離子有NO、CO；此固體中每個S與其他四個氧原子作用，形成正四面體結(jié)構，S原子的雜化軌道類型是sp3。