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原子结构与性质、分子结构与性质
1.(4分)基态磷原子的价层电子轨道表示式是 。某激发态P原子的电子排布式为[Ne]3s13p33d1,
该P原子中共有 种能量不同的电子。
2.(6分)H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为 ,基态Cu2+的
价层电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
3.(3分)铜和锌同周期且相邻,现有几种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③
铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10,失去1个电子需要的能量由大到小排序是 。
4.(6分)碳和氧是构建化合物的常见元素。
某烃结构如图 ,带星号碳原子的杂化方式为 ;带星号碳碳之间的键长比一般碳
碳单键的键长要长,请从碳成键轨道的成分角度分析其原因: 。
5.(6分)氨硼烷(NH BH )具有良好的储氢能力,分子中有配位键。则氨硼烷中H—N—H的键角 (填
3 3
“>”“<”或“=”)H—B—H的键角,理由是 。
O2-
8
6.(6分)S ( )中的O—O比H O 中的更 (填“难”或“易”)断裂。其
2 2 2
原因是 。
7.(6分)BF 形成的化合物中配位键的强度:BF ·N(CH ) Cl (填“>”“<”或
3 3 3 2
“=”)BF ·N(CH )Cl ,理由是 。
3 3 2
8.(6分)常温下 AlCl 在四氯化碳中的溶解度大于MgCl ,理由是 。
3 2
三乙基铝是一种金属有机物,结构简式为Al(C H ) ,可作高能火箭燃料,原因是 。
2 5 39.(3分)S
O2-
作为配体可提供孤电子对与Ag+形成[Ag(S O ) ]
3-
。分析判断S
O2-
中的中心S原子和端基S
2 3 2 3 2 2 3
原子能否作配位原子并说明理由: 。
10.(9分)(1)已知HSCN的结构有两种,这两种分子结构中除氢外各原子均满足8电子稳定结构(无配位键),
请画出沸点高的分子的结构式: 。
(2)杂环化合物咪唑结构如图,其分子中的大π键可表示为Π6,则其结合质子能力更强的氮原子是
5
(填“①”或“②”),其原因是 。
11.(9分)(1)碘单质在CS 中的溶解度比在水中的大,解释原因: 。
2
(2)HI主要用于药物合成,通常用I 和P反应生成PI ,PI 再水解制备HI。PI 的空间结构是
2 3 3 3
,PI 水解生成HI的化学方程式是 。
3
12.(9分)同周期中第一电离能大于砷的元素有 种。CH As(OH) 与(CH ) AsOH两种含砷有机酸中沸
3 2 3 2
点较高的是 (填化学式),原因为 。
13.(12分)(1)Mg和SiO 在高温下制备Si,同时生成MgO。MgO的熔点高于MgCl 的原因是
2 2
。
(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。EDTA
可用于水的软化,软化水过程中形成的一种螯合物如图所示。1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位
键有 mol,配合物中碳原子的杂化方式为 ,键角1 (填“>”“<”或“=”)键角2。
14.(15分)向CuSO 溶液中加入少量氨水,得到浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀;若继续加入氨水,沉淀溶解,
4
得到深蓝色的含[Cu(N H ) ]2+的铜氨溶液。
3 4(1)比较键角:NH
(填“大于”“小于”或“等于”,下同)NH+
。
3 4
(2)该实验中,Cu2+与NH 结合能力 Cu2+与H O结合能力,解释原因: 。
3 2
2+
(3)经实验发现:金属铜与氨水和过氧化氢的混合溶液反应也可得到[Cu(N H ) ] 。金属铜单独与氨水或
3 4
单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 , 反
应的离子方程式为 。答案精析
1. 6
解析 基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3,其价层电子轨道表示式为 ,该激发
态P原子:6个能级1s、2s、2p、3s、3p、3d,因此有6种能量不同的电子。
2.F>N>C>H 5∶4(或4∶5)
解析 根据同一主族从上往下元素的电负性依次减小,同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知,
H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为F>N>C>H;基态Cu2+的价层电子排布为3d9,故其中两种
自旋状态的电子数之比为5∶4或4∶5。
3.④②①③
解析 同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则①失去电子需要的能量大于③;同种元素的逐级
电离能依次增大,则②失去电子需要的能量大于①,④失去电子需要的能量大于③;④中3d轨道为稳定
的全充满结构,较难失去电子,则失去电子需要的能量大于②,所以失去1个电子需要的能量由大到小排
序为④②①③。
4.sp2杂化 带星号的碳碳之间是通过未杂化的两个p轨道形成的σ键,一般的碳碳单键是sp3杂化轨道头碰
头形成,p轨道比sp3杂化轨道要伸展得更长,因此带星号碳碳之间的键长长
5.> N和B的杂化方式相同,但N的电负性大于B,共用电子对偏向N,因此N附近电子对排斥力大,使
得H—N—H的键角较大
6.易 S O2-中的O—O与S相连,S的电负性大于H,即S对O—O中电子对的吸引力大于H对O—O中电
2 8
子对的吸引力
7.> Cl电负性大,N(CH )Cl 中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出,与BF 形成配
3 2 3
位键,即形成的配位键稳定性低
8.AlCl 是非极性分子,极性比MgCl 小,四氯化碳是非极性溶剂,故AlCl 的溶解度更大 燃烧时释放出
3 2 3
大量的热和大量气体
9.S
O2-中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能作配位原子;端基S原子含有孤电子对,
2 3
能作配位原子
10.(1)H—N C S (2)① ①号N原子的一个单电子和②号N原子的一个孤电子对参与形成大π键,①
号N原子剩余1个孤电子对,使得①号N原子的电子云密度较大
11.(1)碘单质、CS 均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在CS 中的溶解度比
2 2
在水中的大 (2)三角锥形 PI +3H O===3HI+H PO
3 2 3 3
12.2 CH As(OH) CH As(OH) 与(CH ) AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体,CH As(OH) 含两个羟基,
3 2 3 2 3 2 3 2
形成的氢键数目多,沸点高13.(1)O2-半径小于Cl-半径,且O2-所带电荷数多,所以MgO的离子键较强,熔点较高 (2)6 sp2、sp3 >
解析 (2)根据图中结构可知,1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6 mol。配合物中饱和碳原子
的杂化方式为sp3,C O中碳原子的杂化方式为sp2。键角1的碳原子是sp2杂化,键角2的碳原子是sp3杂
化,中心原子杂化轨道越多,形成的键角越小,故键角1>键角2。
14.(1)小于 (2)大于 电负性:O>N,因此Cu2+与H O形成的配位键极性比Cu2+与NH 形成的配位键极性
2 3
要强,更易断裂,即Cu2+与NH 的结合能力更强 (3)过氧化氢作氧化剂,可氧化Cu生成Cu2+,氨与
3
Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行 Cu+4NH ·H O+H O ===[Cu(N H ) ]2++4H O+2OH-
3 2 2 2 3 4 2
解析 (1)NH 中N原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,为sp3杂化,N H+ 中N原子的价层电子对
3 4
数为4,没有孤电子对,为sp3杂化,由于孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对之间的排斥力大,
因此N H+ 的键角更大。
4