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分子结构与晶体结构

 昵称3826483 2013-08-23

分子结构与晶体结构

 

. 教学目标

了解化学键的含义,理解并掌握共价键的主要类型及特点,共价键、离子键及金属键的主要区别及对物质性质的影响。

能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型,了解等电子体的含义。

了解原子晶体、分子晶体和金属晶体的结构特征,掌握不同晶体的构成微粒及微粒间的相互作用力,掌握影响晶体熔沸点、溶解性的因素。

 

. 教学重点、难点

分子结构与晶体结构的特点,影响物质熔沸点和溶解性、酸性的因素

 

. 教学过程

(一)化学键与分子结构:

1、化学键:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用,通常叫做化学键。

三种化学键的比较:

离子键

共价键

金属键

形成过程

阴阳离子间的静电作用

原子间通过共用电子对所形成的相互作用

金属阳离子与自由电子间的相互作用

构成元素

典型金属(含NH4+)和典型非金属、含氧酸根

非金属

金属

实例

离子化合物,如典型金属氧化物、强碱、大多数盐

多原子非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸等

金属

配位键:配位键属于共价键,它是由一方提供孤对电子,另一方提供空轨道所形成的共

价键,例如:NH4+的形成

NH4+中,虽然有一个NH键形成过程与其它3NH键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。

共价键的三个键参数

概念

意义

键长

分子中两个成键原子核间距离(米)

键长越短,化学键越强,形成的分子越稳定

键能

对于气态双原子分子AB,拆开1molA-B键所需的能量

键能越大,化学键越强,越牢固,形成的分子越稳定

键角

键与键之间的夹角

键角决定分子空间构型

键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性:原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。

共价键的极性

极性键

非极性键

共用电子对偏移程度

偏移

不偏移

构成元素

不同种非金属元素

同种非金属元素

实例

HClH2OCO2H2SO4

H2N2Cl2

共价键按成键形式可分为σ键和π键两种,σ键主要存在于单键中,π键主要存在于双键、叁键以及环状化合物中。σ键较稳定,而π键一般较不稳定。

共价键具有饱和性和方向性两大特征。

2、分子结构:

价层电子对互斥理论:

把分子分成两大类:一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2CH2OCH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测,概括如下:

ABn

立体结构

范例

n=2

直线型

CO2

n=3

平面三角形

CH2O

n=4

正四面体型

CH4

另一类是中心原子上有孤对电子未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2ONH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间,并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型,NH3分子呈三角锥型。

杂化轨道理论:

在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。据参与杂化的s轨道与p轨道的数目,存在sp3sp2 sp三种杂化。

杂化轨道理论分析多原子分子(离子)的立体结构

化学式

中心原子孤对电子对数

杂化轨道数

杂化轨道类型

分子结构

CH4

0

4

sp3

正四面体

C2H4

0

3

sp2

平面三角形

BF3

0

3

sp2

平面三角形

CH2O

0

3

sp2

平面三角形

C2H2

0

2

sp

直线型

CO2

0

2

sp

直线型

NH3

1

4

sp3

三角锥型

NH4+

0

4

sp3

正四面体

H2O

2

4

sp3

V

H3O+

1

4

sp3

三角锥型

价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型

电子对数 

电子对的空间构型

成键电子对数

孤电子

电子对的
排列方式

分子的
空间构型

 

2

线

2

0

线

CO2C2H2

3

三角形

3

0

三角形

BF3SO3

2

1

V

SnCl2PbCl2

4

四面体

4

0

四面体

CH4SO42-

CCl4NH4+

3

1

三角锥

NH3PCl3

2

2

V

H2OH2S

说明:

1)等电子原理是指原子总数相同,价电子总数相同的分子或离子,对于主族元素而言,价电子就是其最外层电子数,即为最外层电子总数相等。这一类分子或离子具有相似的化学键特征、分子结构以及部分物理性质相似,但一般情况下,化学性质并不相似。同样,化学键相似,并不是指键角等一定相同。利用等电子原理可判断一些简单分子或离子的主体构型,如:CO2CNSNO2N3的原子总数均为3,价电子总数均为16,因此,它们的空间构型均为直线型。

2运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的空间构型,但要注意判断其价层电子对数,对ABn型分子或离子,其价层电子对数的判断方法为:

n

在确定中心原子的价层电子对数时应注意如下规定:

    ①作为配体原子,卤素原子和氢原子提供一个电子,氧族元素的原子不提供电子;

    ②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算;

    ③对于复杂离子,在计算价层电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数;

    ④计算电子对数时,若剩余1个电子,也当作1对电子处理,双键、叁键等多重键作为1对电子看待。

3、杂化类型的判断:

①公式:n

或:n=中心原子的孤对电子对数+配位原子总数

②根据n值判断杂化类型:

n2时,sp杂化;n3时,sp2杂化;n4时,sp3杂化;

③当电荷数为正值时,公式中取“-”,当电荷数为负值时,公式中取“+”;当配位原子为氧原子或硫原子时,成键电子数为0

④杂化轨道所形成的化学键一般为单键,即为σ

4价层电子对互斥模型和杂化轨道理论:说明的是价层电子对(杂化轨道)形成的σ键的共用电子对和孤对电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是形成σ键电子对的空间构型,不包括孤对电子。 它包括两种类型:

①当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;

②当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。如:

物质

H2O

NH3

CH4

CCl4

中心原子孤对电子对数

2

1

价层电子对互斥模型

四面体

四面体

四面体

四面体

分子的空间构型

V

三角锥

正四面体

正四面体

键角

105°

107°

109°28

109°28

杂化类型

sp3

sp3

sp3

sp3

5键的极性和分子的极性并非完全一致,只有极性键形成的分子不一定是极性分子,如CH4CO2等。极性分子中也不一定不含非极性键。所以,二者不是因果关系。只含非极性键的分子是非极性分子,如H2N2等;含极性键的分子,若分子空间构型是对称的是非极性分子,如CO2CH4等,分子空间构型不对称的是极性分子。如H2ONH3等。它们的关系表示如下:

6配合物的命名

①关键在于配合物内界(即配离子)的命名。其命名顺序一般为:自左向右:配位体数(即配位体右下角的数字)-配位体名称-“合”字或“络”字-中心离子的名称-中心离子的化合价。如:

ZnNH32SO4内界为二氨合锌(

K3FeCN6]内界合称为:六氰合铁(

②配合物可看作盐类,若内界为阳离子,则外界必为阴离子。若内界为阴离子,则外界必为阳离子。可按盐的命名方法命名:自右向左为:某酸某或某化某。

③配合物易溶于水电离为内界配体离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离。

 

(二)晶体结构:

几种类型的晶体的比较

晶体类型

金属晶体

离子晶体

原子晶体

分子晶体

构成微粒

金属阳离子和自由电子

阴、阳离子

原子

分子

微粒间作用力

金属键

离子键

共价键

分子间作用力

熔、沸点

随金属键强弱变化,差别较大

较高

很高

较低

硬度

随金属键强弱变化,差别较大

较大

很大

较小

导电性

良好

水溶液和熔融状态能导电

一般不导电

一般不导电

举例

所有固态金属

NaClCsClCaF2

金刚石、晶体硅、SiO2

干冰、冰、I2

典型离子晶体的结构特征

NaCl型晶体

CsCl型晶体

每个Na+离子周围被六个C1离子所包围,同样每个C1也被六个Na+所包围。

每个正离子被8个负离子包围着,同时每个负离子也被8个正离子所包围。

金属键对金属通性的解释

金属通性

解释

金属光泽

金属中的自由电子能在一定范围内自由活动,无特征能量限制,可以在较宽范围内吸收可见光并随即放出,因而使金属不透明、具一定金属光泽(多数为银白色)。

导电

在外加电场的作用下,自由电子在金属内部发生定向运动,形成电流。

导热

自由电子把能量从温度高的区域传到温度低的区域,从而使整块金属达到同样的温度。

有延展性

当金属受到外力作用时,金属原子之间发生相对滑动,表现为良好的延展性。

金属原子在空间的堆积方式

钠、钾、铬、钨等

体心立方堆积

镁、钛、锌等

六方堆积

金、银、铜、铝等

面心立方堆积

说明:

1分子晶体的微粒间以分子间作用力或氢键相结合,因此,分子晶体具有熔沸点低、硬度密度小,较易熔化和挥发等物理性质。影响分子间作用力的大小的因素有分子的极性和相对分子质量的相对大小。一般而言,分子的极性越大、相对分子质量越大,分子间作用力越强。分子晶体的熔沸点的高低与分子的结构有关:在同样不存在氢键时,组成与结构相似的分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,分子晶体的熔沸点增大;对于分子中存在氢键的分子晶体,其熔沸点一般比没有氢键的分子晶体的熔沸点高,存在分子间氢键的分子晶体的熔沸点比存在分子内氢键的分子晶体的熔沸点高。分子晶体的溶解性与溶剂和溶质的极性有关:一般情况下,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂――这就是相似相溶原理。如:HClNH3等分子晶体易溶于水,而溴和碘等分子则易溶于汽油和四氯化碳等非极性溶剂。分子间作用力不具有方向性和饱和性,而氢键具有方向性和饱和性。所以,不存在氢键的分子晶体可以以紧密堆砌的方式排列,而存在氢键的分子晶体则必须在一定的方向上堆砌排列。由于水中存在氢键,所以水在凝结成冰时,体积增大,密度减小。

2原子晶体的构成微粒是原子,原子间通过共价键相互结合,因此原子晶体的物理性质与分子晶体有明显的不同,熔沸点高,硬度、密度大等特点。原子晶体中不存在分子,其化学式表示晶体中各组成微粒的原子个数比。

3、金属晶体的熔沸点差异很大,主要与金属键的相对强弱有关,一般情况下,金属原子半径越小,电荷越大,金属键越强,金属晶体的熔沸点越高,反之越低。

4离子键的实质是阴阳离子间的静电作用,它包括阴、阳离子间的静电引力和两种离子的核之间以及它们的电子之间的静电斥力两个方面,当静电引力与静电斥力之间达到平衡时,就形成了稳定的离子化合物,它不再显电性。离子键不具有方向性和饱和性。

决定离子晶体结构的因素有几何因素和电荷因素,除此以外还有键性因素。

1)几何因素:晶体中正负离子的半径比

2)电荷因素:晶体中阴、阳离子电荷比

3)键性因素:离子键的纯粹程度

对晶体构型相同的离子化合物,离子电荷数越多,核间距越小,晶格能越大;晶格能越大,离子键越强,晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。

 

【典型例题】

1. 下列关于化学键的叙述正确的是:

A. 化学键存在于原子之间,也存在于分子之间

B. 两个原子之间的相互作用叫做化学键

C. 离子键是阴、阳离子之间的吸引力

D. 化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用

解析:理解化学键、离子键等基本概念是解答本题的关键。化学键不存在于分子之间,也不仅是两个原子之间的相互作用,也可能是多个原子之间的相互作用,而且是强烈的相互作用。所以AB都不正确。C项考查的是离子键的实质,离子键是阴、阳离子间通过静电作用(包括吸引力和排斥力)所形成的化学键,故C项也不正确。正确选项为D

答案:D

 

2. NH3分子的空间构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,其理由是:

A. NH3分子是极性分子

B. NH3分子内三个N—H键的键长相等,键角相等

C. NH3分子内三个N—H键的键长相等,3个键角都等于107°18′

D. NH3分子内三个N—H键的键长相等,3个键角都等于120°

解析:空间构型决定分子的极性,反过来分子的极性验证了分子的空间构型,即分子有极性说明其空间结构不对称。若NH3分子是正三角形的平面结构,则其键角应为120°,分子无极性;若NH3分子是极性分子,说明NH3分子不是正三角形的平面结构,故A正确。若键角为107°18′则接近于正四面体的109°28′,说明NH3分子应为三角锥形。也可以从NH3分子的价层电子对互斥模型(或杂化轨道理论)分析。

答案AC

 

3. 下列关于化学键的叙述中,正确的是

A. 离子化合物可以含共价键

B. 共价化合物可能含离子键

C. 离子化合物中只含离子键

D. 共价化合物中不含离子键

解析:本题主要考查离子型化合物与共价型化合物的化学键类型。化学键之间相互关系必须搞清,同一化合物中可能含多种键,如既有共价键,又有离子键,离子的形成可能由单一原子转化而来,也可能由原子团形成,所以离子化合物中可能有共价键(极性键或非极性键)而共价化合物中不可能有离子键。所以选AD

答案:AD

 

4. 下列说法中正确的是

A. 分子中键能越大,键越长,则分子越稳定

B. 失电子难的原子获得电子的能力一定强

C. 化学反应中,某元素由化合态变为游离态,该元素被还原

D. 电子层结构相同的不同离子,其半径随核电荷数增多而减少

解析:A. 分子中键能越大,键越短,分子越稳定;B. 失电子难的原子,获得电子的能力不一定强,例如ⅣA族中的碳原子、零族的稀有气体原子,失电子难,得电子也难。C. 化学反应中,元素由化合态变为游离态,可能被氧化,也可能被还原,如:CuCl2+Fe = FeCl2+Cu,则Cu2+被还原;CuBr2+Cl2 = CuCl2+Br2,则Br被氧化。因此答案D

答案:D

 

5. 氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300反应获得。

1)氮化硅晶体属于_________晶体。

2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间都以单键相连,且N原子和N原子,Si原子与Si原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构,请写出氮化硅的化学式_______.

3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为_______________________.

解析:原子晶体具有熔沸点高、硬度大等特点,因此氮化硅晶体属于原子晶体,所以氮化硅的晶体结构中每个氮原子周围连接3个硅原子,而每个硅原子周围连接4个氮原子,相互之间通过共价键相连形成立体网状结构,在原子的最外层形成8电子的稳定结构,故氮化硅的化学式为:Si3N4。四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下生成氮化硅,反应方程式为:

3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl

答案:原子、Si3N43SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl

 

6. 参考下表中物质的熔点,回答下列问题。

NaF

NaCl

NaBr

NaI

NaCl

KCl

RbCl

CsCl

熔点(℃)

995

801

755

651

801

776

715

646

SiF4

SiCl4

SiBr4

SiI4

SiCl4

GeCl4

SbCl4

PbCl4

熔点(℃)

-90.4

-70.2

5.2

120

-70.2

-49.5

-36.2

-15

1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的__      有关,随着          增大,熔点依次降低.

2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与      有关,随着      增大,  

     增强,熔点依次升高.

3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与      有关,因为一般             熔点高.

解析:本题主要考查物质溶沸点的高低与晶体类型和晶体内部微粒之间作用力的关系以及分析数据进行推理的能力。

1)表中第一栏的熔点明显高于第二栏的熔点,第一栏为IA元素与ⅦA元素组成的离子晶体,则第二栏为分子晶体。

2)分析比较离子晶体熔点高低的影响因素:

物质熔化实质是减弱晶体内微粒间的作用力,而离子晶体内是阴、阳离子,因此离子晶体的熔化实际上是减弱阴、阳离子间的作用力――离子键,故离子晶体的熔点与离子键的强弱有关。从钠的卤化物进行比较:卤素离子半径是rF-)<rCl-)<rBr-)<rI-),说明熔点随卤素阴离子半径的增大而减小。又从碱金属的氯化物进行比较:碱金属阳离子半径是

rNa+)<rK+)<rRb+)<rCs+),说明熔点随碱金属阳离子半径的增大而减小。

3)分析比较分子晶体熔点高低的影响因素:

分子晶体内的微粒是分子,因此分子晶体的熔点与分子间的作用力有关。

从硅的卤化物进行比较:硅的卤化物分子具有相似的结构,从SiF4SiI4相对分子量逐步增大,说明熔点随化学式的式量的增加而增大。

由从硅、锗、锡、铅的氯化物进行比较:这些氯化物具有相似的结构,从SiCl4PbCl4相对分子质量逐步增大,说明熔点随化学式的式量的增加而增大。

答案:半径,半径;相对分子质量,相对分子质量,分子间作用力;

晶体类型,离子晶体,分子晶体

 

7. HN3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体。N3也被称为类卤离子。用叠氮化钠反应可制得叠氮酸。而叠氮化钠可从下列反应制得:NaNH2+N2O=NaN3+H2OHN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属,如溶解铜生成CuCl2。铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用,Cu的化合物A(晶胞如图)即为超导氧化物之一,而化学式为PtNH32Cl2的化合物有两种异构体,其中B异构体具有可溶性,可用于治疗癌症。试回答下列问题:

1)基态铜原子核外电子排布式为             

2)元素NSP的第一电离能(I1)由大到小的顺序为     

3HN3属于    晶体,N3的空间构型是_____,与N3互为等电子体的分子的化学式为     (写1种)。NH2的电子式为           ,其中心原子的杂化类型是                     

4CuCl2中的键型为              ,超导氧化物A的化学式为             

5)治癌药物B的结构简式为                

解析:1)根据铜的原子序数和构造原理可写出:1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1                                                                             

2同主族元素,从上到下第一电离能逐渐减小,NP原子的外层电子构型具有较稳定的p3半满结构,第一电离能比硫的大,则NSP的第一电离能(I1)由大到小的顺序为:NPS

3)分子,直线,CO2 N2OCS2,写1个即可),  sp3

4)配位键(写共价键也可)  根据晶胞中顶点、面、体心的分配关系,A的化学式为YBa2Cu3O7    

5B的异构体具有可溶性,说明其为极性分子:

答案:1s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s1

NPS分子,直线,CO2 N2OCS2,写1个即可),  sp3

配位键(写共价键也可);YBa2Cu3O7

 

【模拟试题】

1、能用键能知识加以解释的是:

A、稀有气体的化学性质很不活泼

B、金刚石的熔点高于晶体硅

C、干冰易升华  

D、氮气的化学性质很稳定

2下列物质中,既含有离子键,又含有非极性键的是:

ANaOH       BNa2O2      CMgCl2      DH2O2

3、氰气(CN2的结构如下,性质与氯气相似,下列关于氰气的说法正确的是:

A、一定条件下可发生加成反应

B、分子中含有两个σ键和4

C、分子中键的键长大于C-C键的键长

D、固态时属于原子晶体

4下列分子中,属于含有极性键的非极性分子为:

ACO2         BCl2                       CCCl4                  DSO2

原子数相等、价电子数相等的微粒称为等电子体,等电子体结构和性质相似:完成5~6小题;

5、下列各组微粒不是等电子体的是:

AN2C22-   BCO2NO2     CC6H6B3N3H6        DPCl3NF3

6、由等电子原理可推知O3NO2的说法中正确的是:

A、都是直线型分子                 B、都是V形分子

C、都是极性分子            D、都是非极性分子

7关于晶体的下列说法正确的是:

A、只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体

B、离子晶体中一定含金属阳离子 

C、共价化合物分子中各原子都形成8电子结构

D、分子晶体的熔点不一定比金属晶体低

8下列性质适合于分子晶体的是:

A、熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电  

B、熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电

C、能溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6

D、熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97 gcm3

9、下列电子式书写正确的是:

ANaCl        BH2S

CCH3            DNH4I

10、关于氢键,下列说法正确的是

A、每一个水分子内含有两个氢键       

B、冰、水和水蒸气中都存在氢键

C、分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高

DH2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致

11、已知ABCDE是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素原子半径按DEBCA的顺序依次减小BE同主族下列推断不正确的是

AABD不可能在同周期     

BD一定在第二周期

CAD可能在同一主族

DCD的单质可能化合为离子化合物

12XYZ均为短周期元素。已知X元素的某种原子核内无中子,Y元素的原子核外最外层电子数是其次外层电子数的2倍,Z元素是地壳中含量最丰富的元素。有下列含该三种元素的化学式:①X2Y2Z2  X2YZ3  X2YZ2  X2Y2Z4  X3YZ4  XYZ3,其中可能存在对应分子的是:

A、②    B、②④  C、②⑤⑥    D、①②③④

13、下图中曲线表示原子序数在前20号中的某些元素的原子序数(按递增顺序连续排列)和单质沸点的关系,其中A点表示的元素是:

ASi      BAl     CF   DS

14、碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这是因为:

ACCl4I2分子量相差较小,而H2OI2分子量相差较大  

BCCl4I2都是直线型分子,而H2O不是直线型分子        

CCCl4I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素    

DCCl4I2都是非极性分子,而H2O是极性分子

15、下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是:

AH2O        BNH3         CC2H4      DCH4

16、氨气分子空间构型是三角锥型,而甲烷是正四面体形,这是因为:

A、两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同,NH3sp2型杂化,而CH4sp3型杂化。

BNH3分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。

CNH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强。

D、氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。

17、在乙烯分子中有5个σ键、一个π键,它们分别是:

Asp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键

Bsp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键

CC-H之间是sp2形成的σ键,C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

DC-C之间是sp2形成的σ键,C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

18、某碳的单质分子是由12个五边形和25个六边形围成的封闭笼状结构(顶点为原子所在位置、棱边为每两个原子间的化学键,每个原子与另3个原子分别形成化学键),在该分子中,原子与化学键的数目是

A70105   B6090    C7090  D60105

19COBF3CCl4CH4都是非极性分子,而NH3H2SH2O都是极性分子。由此推出ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是:

A、所有原子在同一平面内

B、分子中不含氢原子    

CA的原子量小于B  

D、在ABn分子中A原子化合价的绝对值等于其最外层电子数

20、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是:

A、反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变。

B、沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子[CuNH34] 2+

C、向反应后的溶液加入乙醇,溶液将会没有变化发生,因为[CuNH34]2+。不会与乙醇发生反应。

D、在[CuNH34]2+。离子中,Cu2+给出孤对电子,NH3提供空轨道。

21、下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是

ACaC2 + H2O =CaOH2 + C2H2    

BNH3+CO2+H2O=NH4HCO3

C2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O  

D2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

22、共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质:

Na2O2;②SiO2;③石墨;④金刚石;⑤CaCl2;⑥白磷,其中含有两种结合力的组合是

A、①③⑤⑥      B、①③⑥    C、②④⑥         D、①②③⑥

23、有下列第23周期元素性质的部分数据,其中X数值是表示不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小,若X值越大,元素的非金属性越强,金属性越弱。X值相对较大的元素在所形成的分子中化合价为负价。

1)写出元素⑥在周期表中的位置                    

2)元素⑦和元素⑨两种元素的氢氧化物反应的离子方程式为               

3)“神舟”五号飞船内需要有一种化合物来吸收航天员呼出的,你认为该物质应该是由上表中的          (填序号)元素组成的。

4)将8g元素②的单质在足量的元素①的单质中燃烧,所得气体通入1L1mol·L-1NaOH溶液中,完全吸收后,溶液中离子浓度的大小顺序是                      

24据最新一期的《新科学》杂志报道,科研人员在201个大气压和其它一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,水就可以结成冰,称为“热冰”。下图是水和“热冰”微观结构的计算机模拟图。回答:   

1)以上信息体现了水分子具有            性,水分子中氧原子的杂化方式为             

2)参照热冰的图示,以一个水分子为中心,画出水分子间最基本的连接方式(用结构式表示)。

3)固体二氧化碳外形似冰,受热气化无液体产生,俗称干冰。根据下图干冰的晶胞的结构回答:

     一个晶胞中有       个二氧化碳分子;在二氧化碳分子中所含的化学键类型与数目有      ;在干冰中CO2的配位数是          

其堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有(答一种即可)               ,其空间利用率为      

25、人类在使用金属的历史进程中,经历了铜、铁、铝之后,第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为钛(22Ti),它被誉为“未来世纪的金属”。

试回答下列问题:

   122Ti元素基态原子的价电子层排布为         

   2)在Ti的化合物中,可以呈现+2+3

+4三种化合价,其中以+4价的Ti最为稳定;

①偏钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如下图,它的化学式是     

②已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体,一种为紫色,另一种为绿色,但相关实验证明,两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:

a. 分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;

b. 分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;

c. 沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的

则绿色晶体配合物的化学式为        ,绿色晶体中含有化学键的类型是       

26下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

a

 

 

b

 

 

 

c

D

e

f

 

g

h

i

j

 

k

l

m

n

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试回答下列问题:

1)请写出元素o的基态原子电子排布式       

2d的氢化物的分子构型为      ,中心原子的杂化形式为    k在空气中燃

烧产物的分子构型为      ,中心原子的杂化形式为     ,该分子是    (填“极性”或“非极性”)分子。

3)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图,其中序号“8”代表 (填元素符号);其中电负性最大的是 (填图中的序号)。

4)由j原子跟c原子以11相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是 ,试从结构角度加以解释:  

5i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为dNA代表阿伏加德罗常数,i的相对原子质量为M,请回答:

晶胞中i原子的配位数为_______ ,一个晶胞中i原子的数目为_ _

该晶体的密度为_______(用字母表示)。

 

 

 


【试题答案】

1BD 2B       3AB     4AC    5B       6BC     7D      8BC     9CD    10C

11B  12D     13C     14D     15C     16C     17A     18A     19D     20B

21D 22B

231)第三周期,VII主族(2AlOH3 +OH-= AlOH4-AlOH3+OH-=AlO2-+2H2O

3)①⑦(4cNa+>cHCO3->cCO32->cOH->cH+

24

2513d24s22)①BaTiO3[TiClH2O5]Cl2·H2O   离子键、配位键、极性共价键

26 1s22s22p63s23p63d64s2    三角锥形    sp3     角形V sp2

  极性      Si   2      SiCjc或前者 SiC晶体与晶体Si都是原子晶体,由于C的原子半径小,SiCCSi键键长比晶体SiSiSi键长短键能大因而熔沸点高。⑾            12        4               

 

 

 

 

 

 

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