?第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第四節(jié)配合物與超分子

1.能從微觀角度理解配位鍵的形成條件和表示方法。
2.能利用配合物的性質(zhì)去推測(cè)配合物的組成。
3.了解超分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)。

一、配合物
1.配位?。撼涉I的兩個(gè)原子一方提供孤電子對(duì),一方提供空軌道。
2.配合物:金屬離子或原子與某些分子或離子以配位健結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物。
3.配合物的形成對(duì)性質(zhì)的影響
二、超分子
1. 定義:兩種或兩種以上的分子通過(guò)分子間相互作用形成的分子聚集體。
2. 實(shí)例運(yùn)用:分離C60和C70、冠醚識(shí)別堿金屬離子。

1.化合物NH3與BF3可以通過(guò)配位鍵形成NH3·BF3。
(1)配位鍵的形成條件是________________________________________________。
(2)在NH3·BF3中,________原子提供孤電子對(duì),________原子接受電子。
【答案】(1)形成配位鍵的一方能夠提供孤電子對(duì),另一方具有能夠接受電子對(duì)的空軌道 (2)氮 硼
【解析】(1)微粒間形成配位鍵的條件是:一方是能夠提供孤電子對(duì)的原子或離子,另一方是具有能夠接受孤電子對(duì)的空軌道的原子或離子。
(2)在NH3·BF3中,B原子是提供空軌道的原子、N原子提供孤對(duì)電子,B、N原子之間形成配位鍵。
2.下列不能形成配位鍵的組合是(  )
A.Ag+、NH3B.H2O、H+
C.Co3+、COD.Ag+、H+
【答案】 D
【解析】配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤電子對(duì),另一方能提供空軌道,A、B、C三項(xiàng)中,Ag+、H+、Co3+能提供空軌道,NH3、H2O、CO能提供孤電子對(duì),所以能形成配位鍵,而D項(xiàng)Ag+與H+都只能提供空軌道,而無(wú)法提供孤電子對(duì),所以不能形成配位鍵。
3.若X、Y兩種粒子之間可形成配位鍵,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.X、Y只能是分子
B.X、Y只能是離子
C.若X提供空軌道,則Y至少要提供一對(duì)孤電子對(duì)
D.一定是X提供空軌道,Y提供孤電子對(duì)
【答案】C
【解析】形成配位鍵的兩種微粒可以均是分子或者均是離子,還可以一種是分子、一種是離子,但必須是一種微粒提供空軌道、另一種微粒提供孤電子對(duì),A、B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。
4.下列化合物屬于配合物的是(  )
A.Cu2(OH)2SO4B.NH4Cl
C.[Zn(NH3)4]SO4D.KAl(SO4)2
【答案】 C
【解析】硫酸四氨合鋅([Zn(NH3)4]SO4)中二價(jià)鋅離子是中心離子,四個(gè)氨分子在鋅離子的四周,是配體,中心離子和配體以配位鍵結(jié)合形成內(nèi)界,也叫配離子,硫酸根離子處于外界,也叫外界離子,內(nèi)界和外界構(gòu)成配合物。
5.0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過(guò)量的AgNO3處理,產(chǎn)生0.01molAgCl沉淀,此氯化鉻最可能是(  )
A.[Cr(H2O)6]Cl3
B.[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D.[Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【答案】 C
【解析】0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過(guò)量的AgNO3處理,產(chǎn)生0.01molAgCl沉淀,說(shuō)明1mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)中有1mol氯離子在外界,其余在內(nèi)界,而正三價(jià)鉻為六配位,則此氯化鉻最可能是[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O,C正確。

1.N和P為同族元素,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.N元素、P元素形成單質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)均相同B.NH3和PH3均可和H+形成配位鍵
C.HNO3與H3PO4均是強(qiáng)酸D.PCl3與PCl5中P原子的雜化方式相同
2.鋯(Zr)和鎘(Cd)是目前光電材料廣泛使用的元素。Zr和Cd的晶胞分別如圖甲、圖乙所示:

下列說(shuō)法正確的是(  )
A.每個(gè)鋯晶胞中含Zr原子個(gè)數(shù)為8B.在鎘晶胞中兩個(gè)鎘原子最近核間距為anm
C.在鎘晶胞中Cd的配位數(shù)為4D.鋯晶體的密度為546332b2cNA×1021g?cm-3
3.硫化鋅有兩種常見(jiàn)的晶體,分別是六方硫化鋅(晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示)和立方硫化鋅(晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.可用X-射線衍射實(shí)驗(yàn)鑒別硫化鋅是否屬于晶體B.每個(gè)六方硫化鋅晶胞中含2個(gè)S原子
C.立方硫化鋅中鋅的配位數(shù)為4D.氧化鋅的熔點(diǎn)低于六方硫化鋅和立方硫化鋅
4.下列有關(guān)鐵元素描述正確的是(  )
A.Fe2+的外圍電子排布圖:B.Fe3+能形成配合物但Fe2+不能形成配合物
C.基態(tài)鐵原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子D.鐵元素位于周期表中ds區(qū)
5.下列反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤的是(  )
A.向硫酸銅水溶液中逐漸滴加氨水形成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)添加氨水藍(lán)色沉淀溶解,藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
B.向FeCl2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.Ba(OH)2溶液與足量的NaHCO3溶液反應(yīng):Ba2++2OH-+2HCO3?=BaCO3↓+2H2O+CO32?
D.向NaClO溶液中通入足量的SO2:SO2+2H2O+ClO-=HSO3?+HClO
6.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.可用洪特規(guī)則解釋第一電離能Be>B
B.基態(tài)原子4s軌道半滿的元素分別位于IA族和IB族
C.與NH3相比,[Zn(NH3)6]2+中H-N-H鍵角更大
D.CaF2品體中Ca2+與最近F-的核間距離為acm,則其晶胞的棱長(zhǎng)為433acm
7.缺電子化合物是指分子中的原子通過(guò)共享電子,其價(jià)層電子數(shù)未達(dá)到8(H原子除外)的一類(lèi)化合物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.B2H6是缺電子化合物
B.BeCl2的二聚體是平面分子
C.AlCl3的二聚體中有配位鍵,中心原子的雜化方式為sp2
D.化合物BF3與NH3形成的配位化合物為H3N→BF3
8.X、Y、Z、W、R為原子序數(shù)依次增大的前4周期主族元素,X與Y同周期相鄰元素,Y與W同主族,Y原子的最外層電子數(shù)是W原子最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,Z基態(tài)原子的3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,R是前4周期中第一電離能最小的元素。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )
A.電負(fù)性:X>Y>WB.原子半徑:Z>W>Y
C.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熔沸點(diǎn):Y>W>XD.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:Z>R
9.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.基態(tài)Mn原子的價(jià)電子排布圖為B.沸點(diǎn):CO<N2
C.鍵角:NH3<H2OD.S8中S原子的雜化方式為sp3
10.下列各項(xiàng)敘述中,正確的是(  )
A.H2O、H2S、H2Se由于分子間作用力依次增大,所以熔、沸點(diǎn)依次升高
B.鄰羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)高
C.配合物Fe(CO)n內(nèi)中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18時(shí),n=5
D.由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1、電子總數(shù)為38的化合物,是含有極性共價(jià)鍵的離子化合物
11.下列分子晶體在熔化時(shí),只破壞范德華力的是________(填序號(hào),下同),既破壞范德華力,又破壞氫鍵的是________。
①H2 ②O2?、跴4(白磷)?、躍O2?、軨O2
⑥H2O2 ⑦HF?、郒2N—CH2CH2COOH
⑨C2H6
12.硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,其陰離子X(jué)m﹣(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示,則在Xm﹣中,硼原子軌道的雜化類(lèi)型有________;配位鍵存在于________原子之間(填原子的數(shù)字標(biāo)號(hào));m=________(填數(shù)字).
13.AlCl3在178℃時(shí)升華,其蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量約為267,蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______(標(biāo)明配位鍵);其中Al的雜化方式是________.(相對(duì)原子質(zhì)量:Al﹣27;Cl﹣35.5)
14.Cu的外圍電子排布式為_(kāi)_______.將氨水逐滴加入硫酸銅溶液中的現(xiàn)象是________.涉及的離子方程式為_(kāi)_______,________.
15.東晉《華陽(yáng)國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_______,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中SO42?的空間立體構(gòu)型是________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為_(kāi)_______。
③氨的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是________。氨分子中,中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。
16.人們發(fā)現(xiàn),紙張會(huì)發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損,這嚴(yán)重威脅紙質(zhì)文物的保存。經(jīng)分析檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān),為了防止紙張的酸性腐蝕,可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑。回答下列問(wèn)題:
(1)上述涉及的物質(zhì)中,原子序數(shù)最大的元素是________(填化學(xué)符號(hào)),其位于元素周期表中的________區(qū)。
(2)H、C、O元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______(用元素符號(hào)表示)。
(3)熔融AlCl3可生成具有揮發(fā)性的二聚體,二聚體Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______,其中Al的配位數(shù)為_(kāi)_______。
(4)CaF2的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①CaF2屬于________(填“離子”或“共價(jià)”)化合物。
②下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是________(填標(biāo)號(hào))。
A.CaF2晶體有較高的熔、沸點(diǎn)B.CaF2晶體硬而脆
C.CaF2晶體易溶于水D.CaF2晶體不導(dǎo)電
③若將Ca2+形成的立方體分割成8個(gè)小立方體,則每個(gè)小立方體的中心有________個(gè)F?。
(5)由碳元素形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為ρ?g?cm?3,則該晶胞的棱長(zhǎng)為_(kāi)_______(用含NA、ρ的代數(shù)式表示)pm。

17.黃銅礦(主要成分為CuFeS2)是生產(chǎn)銅、鐵和硫酸的原料。回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。
(2)血紅素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血紅素(含F(xiàn)e2+)可用于治療缺鐵性貧血。吡咯和血紅素的結(jié)構(gòu)如圖所示:
①已知吡咯中的各個(gè)原子均在同一平面內(nèi),則吡咯分子中N原子的雜化類(lèi)型為_(kāi)_______。
②1mol吡咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。

③C、N、O三種元素的簡(jiǎn)單氫化物中,沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)開(kāi)_______(填化學(xué)式)。
④血液中O是由血紅素在人體內(nèi)形成的血紅蛋白來(lái)輸送的,則血紅蛋白中的Fe2+與O2是通過(guò)________鍵相結(jié)合的。
(3)黃銅礦冶煉銅時(shí)產(chǎn)生的SO2可經(jīng)過(guò)SO2→SO3→H2SO4途徑形成酸雨。SO2的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。H2SO4的酸性強(qiáng)于H2SO3的原因是________

答案解析部分
1.【答案】B
【解析】A.同族元素形成的單質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不一定相同,如氮?dú)鉃橹本€型,P4為正四面體構(gòu)型,故A不符合題意;B.NH3和PH3化學(xué)性質(zhì)相似,均可以與H+形成配離子NH4+和PH4+,故B符合題意;C.硝酸是強(qiáng)酸,磷酸為中強(qiáng)酸,故C不符合題意;D.PCl3與NH3相似,其中P原子為sp3雜化,PCl5中P原子為sp3d雜化,空間構(gòu)型為三角雙錐形,故D不符合題意;故答案為:B。
【分析】N和P為同族元素,其氫化物均可與氫離子形成配位鍵,氮?dú)馐蔷€性結(jié)構(gòu),而單質(zhì)白磷是正四面體結(jié)構(gòu),最高價(jià)氧化物形成的水合物,硝酸是強(qiáng)酸,而磷酸是中強(qiáng)酸,對(duì)于三氯化磷與氨氣結(jié)構(gòu)相似,而PCl5結(jié)構(gòu)與氨氣不相似結(jié)合選線即可判斷
2.【答案】D
【解析】A.由甲圖可知,Zr主要占據(jù)面心和頂點(diǎn)和體內(nèi),頂點(diǎn)占據(jù)12個(gè),體內(nèi)占據(jù)3個(gè),面心占據(jù)2個(gè)故含有的個(gè)數(shù)為12x112+2x12+3=6故A不符合題意
B.在Cd晶胞中兩個(gè)Cd原子距離最近的點(diǎn)是體對(duì)角線的一半,因此為32anm,故B不符合題意
C.與Cd距離最近的Cd有8個(gè),因此配位數(shù)為8,故C不符合題意
D..由甲圖可知,Zr主要占據(jù)面心和頂點(diǎn)和體內(nèi),頂點(diǎn)占據(jù)12個(gè),體內(nèi)占據(jù)3個(gè),面心占據(jù)2個(gè)故含有的個(gè)數(shù)為12x112+2x12+3=6,因此一個(gè)晶胞的含有6個(gè)Zr原子,因此一個(gè)Zr晶胞的質(zhì)量為6x91NAg,晶胞的體積是332b2cx10?21cm3,則晶體密度為故D符合題意;故答案為:D
【分析】A.根據(jù)晶胞中原子占位即可計(jì)算
B.找出距離最近的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算
C.找出距離最近的原子個(gè)數(shù)即可
D.計(jì)算出晶胞中原子的個(gè)數(shù),根據(jù)ρ=mV計(jì)算
3.【答案】D
【解析】A.晶體與非晶體最大的區(qū)別是組成的物質(zhì)粒子在微觀空間是否有序,X射線可以觀察到微觀結(jié)構(gòu),因此用X射線可以鑒別是否屬于晶體,故A不符合題意
B.每個(gè)六方硫化鋅晶胞中含有4個(gè)硫原子在棱上,1個(gè)硫原子在晶胞內(nèi)部。因此含有的硫原子的個(gè)數(shù)為4x14+1=2,guB不符合題意
C.根據(jù)立方硫化鋅(晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示),每個(gè)鋅離子是處于4個(gè)硫離子形成的四面體的體心,因此配位數(shù)為4,故C不符合題意
D.氧離子半徑小于硫離子半徑,因此氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅的熔點(diǎn),故D符合題意
故答案為:D
【分析】A.X射線可以區(qū)分晶體與非晶體
B.根據(jù)六方晶胞中占位情況計(jì)算出硫原子的個(gè)數(shù)
C.找出與鋅離子周?chē)嚯x最近的硫離子數(shù)目即可
D.硫化鋅和氧化鋅均是離子晶體,離子晶體的熔沸點(diǎn)與離子半徑和電荷有關(guān),
4.【答案】A
【解析】A.鐵的質(zhì)子數(shù)是26鐵原子的核外電子是26,原子的核外電子排布是1s22s22p63s23p63d64s2,失去2個(gè)電子變?yōu)閬嗚F離子,故外圍電子排布是,故A符合題意
B.Fe3+和Fe2+能都能形成配合物,只是形成配位鍵的數(shù)目不同,故B不符合題意
C.鐵的質(zhì)子數(shù)是26鐵原子的核外電子是26,原子的核外電子排布是1s22s22p63s23p63d64s2,d軌道上可以容納10個(gè)電子,因此基態(tài)鐵原子上有4個(gè)未成對(duì)電子,故C不符合題意
D.鐵元素處于周期表中的d區(qū),故D不符合題意
故答案為:A
【分析】A.根據(jù)核外電子排布即可寫(xiě)出外圍電子排布
B.具含有空軌道因此可以形成配位鍵
C.寫(xiě)出核外電子能級(jí)排布即可
D.寫(xiě)出核外電子能級(jí)排布即可判斷
5.【答案】D
【解析】A.向硫酸銅水溶液中逐漸滴加氨水形成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)添加氨水藍(lán)色沉淀溶解,生成[Cu(NH3)4]SO4,因此藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,故A不符合題意;B.向FeCl2溶液中通入少量Cl2,氯氣和亞鐵離子反應(yīng):2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故B不符合題意;C.Ba(OH)2溶液與足量的NaHCO3溶液反應(yīng),根據(jù)少定多變思想,將少的定為1mol,其離子方程式為:Ba2++2OH-+2HCO3?=BaCO3↓+2H2O+CO32?,故C不符合題意;D.向NaClO溶液中通入足量的SO2,ClO-具有強(qiáng)氧化性,將二氧化硫氧化為硫酸根:SO2+H2O+ClO-=SO42?+Cl-+2H+,故D符合題意。
故答案為:D。
【分析】A.向硫酸銅中加入氨水,先得到沉淀再形成絡(luò)合物
B.根據(jù)氧化反應(yīng)即可寫(xiě)出
C.根據(jù)碳酸氫鈉足量,即根據(jù)氫氧化鋇的量寫(xiě)出方程式即可
D.得到的產(chǎn)物是硫酸根和氯離子
6.【答案】B
【解析】A.洪特規(guī)則為電子分布到能量簡(jiǎn)并的原子軌道時(shí),優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,因?yàn)檫@種排布方式原子的總能量最低,Be的電子排布式是:1s22s2,B的電子排布為:1s22s22p1,可以用洪特規(guī)則解釋第一電離能Be>B,A不符合題意;B.K的4s軌道半滿,位于IA族,Cr的4s軌道半滿,位于VIB族,Cu的4s軌道半滿,位于IB族,B符合題意;C.NH3中N原子含有孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)N-H鍵的斥力比[Zn(NH3)6]2+中的配位鍵N-Zn鍵的成鍵電子對(duì)對(duì)N-H鍵的斥力大,所以前者H-N-H更集中,鍵角更小,后者中的H-N-H鍵角更大,C不符合題意;D.氟化鈣晶胞中,鈣離子和氟離子最近的核間距是acm,是體對(duì)角線的四分之一,設(shè)晶胞棱長(zhǎng)是lcm,可以得到3l4=a,所以l=433a,即晶胞的棱長(zhǎng)為433acm,D不符合題意;故答案為B。
【分析】A.根據(jù)核外電子排布,能量越高越易失去電子
B.根據(jù)第四周期的元素找出4s軌道上半充滿的元素即可
C.根據(jù)鋅離子易與氨氣分子形成配位鍵導(dǎo)致鍵角增大
D.根據(jù)氟化鈣的晶胞圖即可計(jì)算出晶胞的長(zhǎng)度
7.【答案】C
【解析】A.B2H6中H原子可與B之間共用一對(duì)電子,加上B自身的3個(gè)價(jià)電子,1個(gè)B原子周?chē)娮訑?shù)為6個(gè),故為缺電子化合物,A不符合題意;B.BeCl2可通過(guò)配位鍵形成二聚體,結(jié)構(gòu)如圖所示:,每個(gè)Be原子周?chē)纬?個(gè)σ鍵,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知Be與其所連3個(gè)Cl之間為正三角形,兩個(gè)正三角形共面,故BeCl2二聚體為平面分子,B不符合題意;C.AlCl3二聚體結(jié)構(gòu)如圖所示:,Al原子含有3個(gè)價(jià)電子,可與3個(gè)Cl形成共價(jià)鍵,AlCl3二聚體中Al周?chē)?個(gè)共價(jià)鍵,故含有配位鍵(Cl提供孤電子對(duì),Al提供空軌道),中心Al的雜化方式為sp3,C符合題意;D.NH3中N原子價(jià)層含有孤電子對(duì),BF3中B原子含有空軌道,故兩者之間能形成配位鍵,結(jié)構(gòu)為:H3N→BF3,D不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式即可判斷B為缺電子原子
B.根據(jù)二聚體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷即可
C.根據(jù)結(jié)構(gòu)式即可帕努單雜化方式
D.根據(jù)中心原子的核外電子即可判斷
8.【答案】B
【解析】A.元素非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,則電負(fù)性:Y(O)>X(N)>W(S),選項(xiàng)A不符合題意;B.同周期從左到右原子半徑減小,同主族從上而下原子半徑增大,故原子半徑:Z(Al)>W(S)>Y(O),選項(xiàng)B符合題意;C.因水中存在氫鍵,故簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熔沸點(diǎn):H2O>H2S,選項(xiàng)C不符合題意;D.元素金屬性越強(qiáng)其最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:KOH>Al(OH)3,選項(xiàng)D不符合題意;故答案為:B。
【分析】X、Y、Z、W、R為原子序數(shù)依次增大的前4周期主族元素,X與Y同周期相鄰元素,Y與W同主族,Y原子的最外層電子數(shù)是W原子最內(nèi)層電子數(shù)的3倍,則Y最外層電子數(shù)為6,Y為O元素,W為S元素,X為N元素;Z基態(tài)原子的3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子,則電子排布式為1s22s22p63s23p1,為Al元素,R是前4周期中第一電離能最小的元素,為K元素;結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行判斷即可
9.【答案】D
【解析】A.4s能級(jí)能量低于3d,所以基態(tài)Mn原子的價(jià)電子排布式為:3d54s2,價(jià)電子排布圖為,A不符合題意;B.二者相對(duì)分子質(zhì)量雖然相同,但CO為極性分子,N2為非極性分子,所以CO的沸點(diǎn)更高,B不符合題意;C.NH3和H2O分子的中心原子均為sp3雜化,但N原子只有一對(duì)孤電子對(duì),而O原子有兩對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)和成鍵電子對(duì)之間有較強(qiáng)的排斥作用,所以NH3分子中鍵角更大,C不符合題意;D.S8的分子結(jié)構(gòu)為,每個(gè)S原子形成2個(gè)σ鍵,還有2對(duì)孤電子對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,采取sp3雜化,D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)核外電子排布即可判斷
B.極性化合物的熔沸點(diǎn)高于非極性物質(zhì)
C.孤對(duì)電子越多,鍵角越小
D.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式即可判斷雜化方式
10.【答案】C
【解析】A.H2O分子間存在氫鍵,H2S、H2Se不存在氫鍵,因此H2O的熔沸點(diǎn)最高,H2S和H2Se的熔沸點(diǎn)隨著分子質(zhì)量增大而升高,因此熔、沸點(diǎn)大小順序?yàn)镠2O>H2Se>H2S,選項(xiàng)A不符合題意;B.由于鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵,而對(duì)羥基苯甲醛能夠形成分子間氫鍵,分子內(nèi)氫鍵強(qiáng)于分子間氫鍵,所以鄰羥基苯甲醛比對(duì)羥基苯甲醛熔、沸點(diǎn)低,選項(xiàng)B不符合題意;C.Fe是26元素,其價(jià)電子數(shù)是8,每個(gè)配體CO分子提供電子數(shù)為2,則8+2n=18,故n=5,選項(xiàng)C符合題意;D.ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1、電子總數(shù)為38的化合物,該化合物為Na2O2,過(guò)氧化鈉中含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵,為含有非極性共價(jià)鍵的離子化合物,選項(xiàng)D不符合題意;故答案為:C。
【分析】A.考慮水中形成氫鍵
B.分子內(nèi)形成氫鍵的熔沸點(diǎn)低于分子間形成氫鍵的熔沸點(diǎn)
C.根據(jù)計(jì)算即可得出
D.根據(jù)給出的條件即可得出化學(xué)式即可判斷
11.【答案】①②③④⑤⑨;⑥⑦⑧
【解析】有氫鍵的分子晶體,其分子中應(yīng)含有H—F鍵、H—O鍵、H—N鍵中的任何一個(gè)鍵,在熔化時(shí)其中的氫鍵被破壞。
【分析】⑥H2O2?、逪F ⑧H2N—CH2CH2COOH中存在分子間氫鍵,融化時(shí)除了破壞分子間作用力外還需要破壞氫鍵。
12.【答案】sp2和sp3;4,5或(5,4);2
【解析】解:根據(jù)圖知,B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3的采用sp2雜化、是4的采用sp3雜化;含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間易形成配位鍵,B原子含有空軌道、O原子含有孤電子對(duì),4,5(或5,4)原子之間存在配位鍵;該微粒為H4B4O9m﹣,H元素為+1價(jià)、B元素為+3價(jià)、O元素為﹣2價(jià),所以m=2;故答案為:sp2和sp3 4,5或(5,4)2.
【分析】根據(jù)圖知,B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3的采用sp2雜化、是4的采用sp3雜化;含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間易形成配位鍵;該微粒為H4B4O9m﹣,H元素為+1價(jià)、B元素為+3價(jià)、O元素為﹣2價(jià),據(jù)此判斷m值.
13.【答案】;sp3
【解析】解:氯化鋁中鋁原子最外層電子只有3個(gè)電子,形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)鋁原子和四個(gè)氯原子形成共價(jià)鍵,且其中一個(gè)共用電子對(duì)是氯原子提供形成的配位鍵,如圖;每個(gè)鋁原子和四個(gè)氯原子形成共價(jià)鍵,中心原子Al的價(jià)層電子對(duì)數(shù)4,雜化類(lèi)型為sp3,故答案為:;sp3.
【分析】AlCl3在178℃時(shí)升華,其蒸氣的相對(duì)分子質(zhì)量約為267,則分子式為Al2Cl6,氯化鋁中鋁原子最外層電子只有3個(gè)電子,形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)鋁原子和四個(gè)氯原子形成共價(jià)鍵,且其中一個(gè)共用電子對(duì)是氯原子提供形成的配位鍵,中心原子Al的價(jià)層電子對(duì)數(shù)4,雜化類(lèi)型為sp3.
14.【答案】3d104s1;先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后逐漸溶解,得到深藍(lán)色溶液;Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣
【解析】解:Cu核外含有29個(gè)電子,則外圍電子排布式為3d104s1;將氨水滴入到硫酸銅溶液中,先產(chǎn)生氫氧化銅藍(lán)色沉淀,然后沉淀逐漸溶解并得到[Cu(NH3)4]2+絡(luò)離子,溶液呈深藍(lán)色,涉及的離子方程式為:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣;故答案為:3d104s1;先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,后逐漸溶解,得到深藍(lán)色溶液;Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH﹣.
【分析】Cu核外含有29個(gè)電子,據(jù)此書(shū)寫(xiě);將氨水滴入到硫酸銅溶液中,先產(chǎn)生氫氧化銅藍(lán)色沉淀,然后沉淀逐漸溶解并得到四氨合銅絡(luò)離子,溶液呈深藍(lán)色,據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式.
15.【答案】(1)[Ar]3d84s2;2
(2)正四面體;配位鍵;高于;NH3分子間可形成氫鍵;sp3
【解析】(1)Ni元素的序號(hào)為28,原子核外電子數(shù)為28,鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d84s2,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為2;故答案為:[Ar]3d84s2;2;(2)①SO42?中S原子的孤電子對(duì)數(shù)=6+2?2×42=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+0=4,離子空間構(gòu)型為正四面體,故答案為:正四面體;②Ni2+提供空軌道,NH3中N原子含有孤電子對(duì),二者之間形成配位鍵,故答案為:配位鍵;③PH3分子之間為范德華力,氨氣分子之間形成氫鍵,分子間作用力更強(qiáng),增大了物質(zhì)的沸點(diǎn),故氨氣的沸點(diǎn)高于PH3分子的,N原子有1對(duì)孤對(duì)電子,形成3個(gè)N-H鍵,雜化軌道數(shù)目為4,氮原子采取sp3雜化,空間構(gòu)型是三角錐形,因此是極性分子。故答案為:高于;NH3分子間可形成氫鍵;sp3。
【分析】(1)根據(jù)Ni是28號(hào)元素寫(xiě)出電子排布式;根據(jù)電子排布式計(jì)算d軌道的未成對(duì)電子;(2)①根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論計(jì)算;②共用的電子對(duì)由一個(gè)原子獨(dú)自供應(yīng),另一原子提供空軌道時(shí),就形成配位鍵;③根據(jù)氫鍵分析沸點(diǎn);根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析雜化類(lèi)型。
16.【答案】(1)Ca;s
(2)O>C>H
(3);4
(4)離子;C;1
(5)396ρ×NA×1010
【解析】(1)明礬和碳酸鈣中涉及的元素有K、Al、S、O、H、C、Ca,其中原子序數(shù)最大的元素是Ca;Ca為20號(hào)元素,電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,位于元素周期表中的s區(qū),故答案為:Ca;s;(2)元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,電負(fù)性O(shè)>C>H,故答案為:O>C>H;(3)熔融時(shí)AlCl3可生成具有揮發(fā)的二聚體Al2Cl6,該二聚體由Al提供空軌道,Cl原子提供電子對(duì)形成配位鍵,其結(jié)構(gòu)式為(或);配合物中的配位數(shù)是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目,二聚體Al2Cl6中與Al直接相連的原子有4個(gè),故其配位數(shù)為4,故答案為:(或);4;(4)①CaF2是活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物,屬于離子化合物,故答案為:離子;②A.CaF2為離子晶體,離子晶體是由離子構(gòu)成的,熔化時(shí)需要克服離子鍵,導(dǎo)致熔沸點(diǎn)較高,故A正確;B.CaF2為離子晶體,硬而脆,故B正確;C.CaF2俗稱螢石,難溶于水,故C不正確;D.CaF2晶體中不存在自由移動(dòng)的離子,不導(dǎo)電,故D正確;故答案為:C;③根據(jù)圖示,若將Ca2+形成的立方體分割成8個(gè)小立方體,則每個(gè)小立方體的中心有1個(gè)F?,故答案為:1;(5)由晶胞結(jié)構(gòu)圖分析可知,C原子分別位于晶胞的頂點(diǎn)、面心和體內(nèi),根據(jù)均攤法計(jì)算可知,晶胞中含有碳原子數(shù)為8×18+6×12+4=8,該晶胞的質(zhì)量為=8×12NAg;該晶胞的體積V=mρ=8×12NAgρg/cm3=96ρ×NAcm3,所以該晶胞的棱長(zhǎng)=396ρ×NAcm=396ρ×NA×1010pm,故答案為:396ρ×NA×1010。
【分析】根據(jù)題意涉及到的物質(zhì)是纖維素,碳酸鈣,主要是碳、氫、氧、鈣
(1)根據(jù)核外電子數(shù)即可判斷,根據(jù)周期表中位置即可判斷其區(qū)域
(2)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越強(qiáng)
(3)根據(jù)單體即可寫(xiě)出二聚體的化學(xué)式即可判斷鋁的配位數(shù)
(4)①均是活潑的元素形成的是離子化合物
②離子晶體具有較高的熔沸點(diǎn)并且硬而脆,晶體不導(dǎo)電
③根據(jù)小晶胞圖即可判斷
(5)根據(jù)晶胞參數(shù)即可計(jì)算出晶胞的質(zhì)量結(jié)合晶胞密度即可計(jì)算出晶胞的參數(shù)
17.【答案】(1)3d104s1
(2)sp2;10NA;CH4

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第四節(jié) 配合物與超分子

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