蘇教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題練12物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第38講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含答案

這是一份蘇教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題練12物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第38講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含答案，共6頁(yè)。試卷主要包含了請(qǐng)回答下列問(wèn)題，黃銅礦是生產(chǎn)銅、鐵和硫酸的原料等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第38講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫(xiě)出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3： ______________________________________________，CoCl3·5NH3： ________________________________________________，CoCl3·4NH3(綠色或紫色)： ___________________________________。(2)CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)的組成相同而顏色不同的原因是_____________________________________________________________ _____________________________________________________________。(3)上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是________。解析：沉淀量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol，可知四種配合物中能電離出來(lái)的Cl－即外界Cl－分別有3、2、1、1個(gè)，故它們的化學(xué)式分別為[Co(NH3)6]Cl3，[Co(NH3)5Cl]Cl2，[Co(NH3)4Cl2]Cl、[Co(NH3)4Cl2]Cl。答案：(1)[Co(NH3)6]Cl3　[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它們互為同分異構(gòu)體　(3)62．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)維生素B1可作為輔酶參與糖的代謝，并有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用，該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。以下關(guān)于維生素B1的說(shuō)法正確的是______(填字母，下同)。a．只含σ鍵和π鍵b．既有共價(jià)鍵又有離子鍵c．該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于NaCld．既含有極性鍵又含有非極性鍵(2)維生素B1晶體溶于水的過(guò)程中要克服的微粒間的作用力有________。a．離子鍵、共價(jià)鍵b．離子鍵、氫鍵、共價(jià)鍵c．氫鍵、范德華力d．離子鍵、氫鍵、范德華力(3)維生素B1燃燒可生成N2、NH3、CO2、SO2、H2O、HCl等物質(zhì)，這些物質(zhì)中屬于非極性分子的化合物有________。氨氣極易溶于水，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)液氨常被用作制冷劑，若不斷地升高溫度，實(shí)現(xiàn)“液氨氨氣氮?dú)夂蜌錃?/span>氮原子和氫原子”的變化，在變化的各階段被破壞的粒子間的相互作用是①____________；②極性鍵；③__________。解析：(1)由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，維生素B1中含有Cl－及另一種有機(jī)離子，存在離子鍵，其他原子之間形成共價(jià)鍵，故a錯(cuò)誤、b正確；與氯化鈉晶體相比，維生素B1中的陽(yáng)離子比Na＋半徑大，晶格能小，熔點(diǎn)不可能高于NaCl，故c錯(cuò)誤；維生素B1中碳碳鍵為非極性鍵，氮?dú)滏I、氧氫鍵、碳?xì)滏I為極性鍵，故d正確。(2)晶體溶于水的過(guò)程會(huì)電離出Cl－等，故需要克服離子鍵，維生素B1分子間存在氫鍵、范德華力，故d正確。(3)N2為單質(zhì)，另外五種化合物中屬于非極性分子的是CO2。NH3極易溶于水，是因?yàn)镹H3和水均為極性分子，NH3溶于水后，NH3與水之間可形成氫鍵，NH3可與水反應(yīng)。(4)液氨汽化破壞了分子間作用力，包括氫鍵和范德華力；氨氣分解生成N2和H2，破壞了氮?dú)錁O性鍵；N2、H2生成氮原子和氫原子，破壞了非極性鍵。答案：(1)bd　(2)d　(3)CO2　氨氣分子為極性分子，易溶于極性溶劑水中，氨氣分子與水分子間易形成氫鍵，氨氣可與水反應(yīng)　(4)氫鍵、范德華力　非極性鍵3．氮是一種典型的非金屬元素，其單質(zhì)及化合物在生活和生產(chǎn)中具有廣泛的用途?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)磷元素與氮元素同主族，基態(tài)磷原子有________個(gè)未成對(duì)電子，白磷的分子式為P4，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示?？茖W(xué)家目前合成了N4分子，N4分子中氮原子的雜化軌道類型是________，N—N—N鍵角為_(kāi)_______；N4分解后能產(chǎn)生N2并釋放出大量能量，推測(cè)其用途可為__________________________________________________________________________________________________________________________。(2)NH3與Zn2＋可形成[Zn(NH3)6]2＋，其部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示。①NH3的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。②[Zn(NH3)6]2＋中存在的化學(xué)鍵類型有________；NH3分子中H—N—H鍵角為107°，判斷[Zn(NH3)6]2＋離子中H—N—H鍵角________(填“>”“<”或“＝”)107°。③肼(N2H4)可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2取代形成的另一種氮的氫化物。與N2H4互為等電子體的分子有________(寫(xiě)出一種即可)。答案：(1)3　sp3　60°　用于制造火箭推進(jìn)劑或炸藥(其他合理答案也可)　(2)①三角錐形　②配位鍵、共價(jià)鍵　>　③CH3OH(或CH3SH等)4．為了解釋和預(yù)測(cè)分子的立體構(gòu)型，科學(xué)家提出了價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷PO的VSEPR模型是________。(2)有兩種活性反應(yīng)中間體粒子，它們的粒子中均含有1個(gè)碳原子和3個(gè)氫原子。請(qǐng)依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)式：甲：_______________________________________________________；乙：________________________________________________________。(3)按要求寫(xiě)出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式：平面三角形分子：________，三角錐形分子：________，四面體形分子：________。(4)寫(xiě)出SO3常見(jiàn)的等電子體的化學(xué)式，一價(jià)陰離子：________________(寫(xiě)出一種，下同)；二價(jià)陰離子：______________，它們的中心原子采用的雜化方式都是______________。解析：(1)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知PO立體構(gòu)型為正四面體形。(2)甲的立體構(gòu)型為平面三角形，則碳原子為sp2雜化，中心碳原子無(wú)孤電子對(duì)，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，化學(xué)式為CH，乙的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，則碳原子為sp3雜化，中心碳原子有1個(gè)孤電子對(duì)，因此價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，化學(xué)式為CH。(3)由第2周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子，第2周期元素為中心原子，通過(guò)sp2雜化形成中性分子，是平面形分子，該類型分子有BF3；第2周期元素為中心原子，通過(guò)sp3雜化形成中性分子，如果是三角錐形分子，則該分子中價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，該類型分子有NF3；如果該分子為正四面體結(jié)構(gòu)，則該分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)，該類型分子有CF4。(4)SO3的原子數(shù)為4，價(jià)電子數(shù)為24，分子中S價(jià)層電子對(duì)數(shù)為＝3，雜化類型為sp2，分子構(gòu)型為平面三角形。與SO3互為等電子體的為NO、CO或BF3等，NO、CO、BF3中中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為(5＋1)、(4＋2)、(3＋3)，均為3對(duì)，所以中心原子雜化方式都是sp2。答案：(1)正四面體形　(2)CH　CH(3)BF3　NF3　CF4　(4)NO　CO　sp25．臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO和NO，NOx也可在其他條件下被還原為N2。(1)SO中心原子軌道的雜化類型為_(kāi)_______；NO的立體構(gòu)型為_(kāi)_______________(用文字描述)。(2)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。(3)N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比N(σ)∶N(π)＝________。(4)[Fe(H2O)6]2＋與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子與Fe2＋形成配位鍵。請(qǐng)?jiān)赱Fe(NO)(H2O)5]2＋結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補(bǔ)填缺少的配體。[Fe(NO)(H2O)5]2＋結(jié)構(gòu)示意圖解析：本題考查原子軌道雜化類型、微粒的空間構(gòu)型、核外電子排布式、等電子體、σ鍵與π鍵、配位鍵等知識(shí)。(1)SO中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，則中心原子的雜化類型為sp3；NO的中心原子雜化類型為sp2，且配位原子數(shù)與雜化軌道數(shù)相等，故NO的空間構(gòu)型為平面三角形。(2)等電子體具有相同的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)，與O3分子互為等電子體的一種陰離子為NO。(3)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，故N(σ)∶N(π)＝1∶2。(4)H2O中的O原子、NO中的N原子與Fe2＋形成配位鍵，故結(jié)構(gòu)示意圖為。答案：(1)sp3　平面三角形　(2)NO(3)1∶2　(4)6．(2021·鄭州模擬)黃銅礦(主要成分為CuFeS2)是生產(chǎn)銅、鐵和硫酸的原料?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)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)如下圖：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原子的雜化類型為_(kāi)_______。②1 mol吡咯分子中所含的σ鍵總數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。分子中的大π鍵可用表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，則吡咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)_______。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血液中的O2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。(2)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_____________________________________________________________________________。解析：(1)①已知吡咯中的氮原子及與其相連的原子均在同一平面內(nèi)且為平面三角形，則吡咯分子中N原子的雜化類型為sp2。②根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知1 mol吡咯分子中有8 mol單鍵、2 mol雙鍵，所以所含的σ鍵總數(shù)為10NA；吡咯環(huán)分子中形成大π鍵的原子數(shù)為5個(gè)；氮原子中未參與成鍵的電子為1對(duì)，碳碳原子間除了形成σ鍵外，還有4個(gè)碳分別提供1個(gè)電子形成π鍵，共有電子數(shù)為6，所以吡咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為。③CH4分子間無(wú)氫鍵，沸點(diǎn)最低，而NH3、H2O分子間均含氫鍵，由于氧原子的電負(fù)性大于氮原子的電負(fù)性，所以H2O分子間氫鍵較強(qiáng)，水的沸點(diǎn)最高；因此，三種氫化物的沸點(diǎn)由低到高的順序?yàn)镃H4<NH3<H2O。④Fe2＋提供空軌道，O2提供孤電子對(duì)，通過(guò)配位鍵相結(jié)合。(2)SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝2＋(6—2×2)＝3，孤電子對(duì)數(shù)為1，則SO2的立體構(gòu)型為V形；SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價(jià)為＋6，S的正電性強(qiáng)于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羥基中O、H間的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更容易電離出H＋，故酸性H2SO4強(qiáng)于H2SO3。答案：(1)①sp2?、?0NA　　③CH4＜NH3＜H2O?、芘湮弧?2)V形　SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合價(jià)為＋6，S的正電性強(qiáng)于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羥基中O、H間的共用電子對(duì)更易偏向O原子，羥基更容易電離出H＋