- 2021-07-05 发布 |
- 37.5 KB |
- 9页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2020届一轮复习鲁科版第12章第38讲化学键与分子间作用力作业
1.(2018·福建三明5月质检)福州大学王心晨课题组以氨基氰(CH2N2)为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4),其单层结构如图所示。 (1)氨基氰(CH2N2)分子中碳、氮原子均满足8电子稳定结构,则该分子的结构式为________;该分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。 (2)氨基氰易溶于水或乙醇,其主要原因是_____________________________________。 (3)关于g-C3N4的叙述正确的是________(填字母)。 A.电负性:C>N B.该物质的熔点比石墨的高 C.该物质属于原子晶体 D.该物质中碳原子和氮原子均采取sp2杂化 答案 (1) 极性 (2)氨基氰分子与水或乙醇分子间易形成氢键 (3)BD 解析 (1)氨基氰(CH2N2)分子中的碳、氮原子均满足8电子稳定结构,则该分子的结构式为,为极性分子。(2)氨基氰分子与水或乙醇分子间易形成氢键,故氨基氰易溶于水或乙醇。(3)元素的非金属性越强,其电负性越强,则电负性:N>C,选项A错误;碳氮键键长小于碳碳键键长,形成共价键的键能较高,故g-C3N4 的熔点比石墨的高,选项B正确;该物质属于分子晶体,选项C错误;该物质中碳、氮原子两两相连且成环,碳原子和氮原子均采取sp2杂化,选项D正确。 2.氮是一种典型的非金属元素,其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问题: (1)磷元素与氮元素同主族,基态磷原子有________个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4分子,N4分子中氮原子的杂化轨道类型是________,N—N—N键角为________;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推测其用途可为________。 (2)NH3与Zn2+可形成[Zn(NH3)6]2+,其部分结构如图乙所示。 ①NH3的空间构型为________。 ②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有________;NH3分子中H—N—H键角为107°,判断[Zn(NH3)6]2+离子中H—N—H键角________(填“>”“<”或“=”)107°。 ③肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2取代形成的另一种氮的氢化物。与N2H4互为等电子体的分子有________(写出一种即可)。 答案 (1)3 sp3 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案也可) (2)①三角锥形 ②配位键、共价键 > ③CH3OH(或CH3SH等) 解析 (1)磷原子的价电子排布式为3s23p3,基态原子有3个未成对电子;N4分子与P4分子的结构相似,为正四面体形,N4分子中每个氮原子形成3个σ键、含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4,氮原子采取sp3杂化;正四面体中的每个面为正三角形,则N—N—N键角为60°;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,可以用于制造火箭推进剂或炸药。(2)①NH3中氮原子形成3个σ键,有1对未成键的孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,分子空间构型是三角锥形。②[Zn(NH3)6]2+中存在的化学键类型有配位键、共价键,受配位键的影响,[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角大于107°。③等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子。与N2H4互为等电子体的分子有CH3OH、CH3SH等。 3.(2018·南昌县莲塘一中月考)(1)下列说法正确的是________(填字母)。 A.HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子 B.NH和CH4的空间构型相似 C.BF3与都是平面形分子 D.CO2和H2O都是直线形分子 (2)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。 ①图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。 ②图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<” 或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。 (3)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图: ①金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为____________。 ②金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。 答案 (1)BC (2)①3 ②sp3杂化 < (3)①同素异形体 ②sp3杂化 sp2杂化 解析 (1)A项,HOCH2CH(OH)CH2OH分子中没有手性碳原子,不属于手性分子,错误;B项,两种微粒均为正四面体结构,正确;C项,BF3为平面正三角形结构,苯为平面正六边形结构,两者均属于平面形分子,正确;D项,CO2分子为直线形结构,H2O分子为“V”形结构,错误。 (2)①石墨烯是层状结构,每一层上每个碳原子都是以σ键和相邻3个碳原子连接。 ②图乙中1号碳形成了4个共价键,故其杂化方式为sp3;图甲中的键角为120°,而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似,其键角接近109.5°。 (3)①金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们的组成相同,结构不同、性质不同,互称为同素异形体。②金刚石中碳原子与四个碳原子形成4个共价单键(即C原子采取sp3杂化方式),构成正四面体;石墨烯中的碳原子采用sp2杂化方式与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六边形的平面层状结构。 4.(2018·福建龙岩质检)碳、硫和钒的相关化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题: (1)基态钒原子的结构示意图为________。 (2)VO的中心原子上的孤电子对数为________,一个VO中含有________个σ键。 (3)2巯基烟酸氧钒配合物(图1中W)是副作用小且能有效调节血糖的新型药物。 ①该药物中N原子的杂化方式是________。 ②X、Y、Z三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为________,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成大π键。大π键可用Π表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数,如苯分子中的大π键表示为Π。 ③下列微粒中存在大π键的是________(填字母)。 A.O3 B.SO C.H2S D.NO ④CS2分子中大π键可以表示为________。 (4)偏钒酸铵加热分解生成五氧化二钒、氨、水。偏钒酸铵的阴离子呈如图2所示的无限链状结构,则偏钒酸铵的化学式为________。 (5)某六方硫钒化合物晶体的晶胞结构如图4所示(○表示V,●表示S),该晶胞的化学式为VS。图3为该晶胞的俯视图。 ①请在图4中用○标出V原子的位置。 ②已知晶胞的密度为d g·cm-3,计算晶胞参数h=____________________ cm。(列出计算式即可) 答案 (1) (2)0 4 (3)①sp2 ②X>Z>Y X中含有羧基,可以与水分子形成氢键,增强水溶性;Y中含有酯基和苯环,Z中含有酯基,都不利于其在水中的溶解 ③AD ④Π (4)NH4VO3 (5)① ② 解析 (1)钒为23号元素,钒的原子结构示意图为:。(2)VO的中心原子为V,V上的孤电子对数为0,1个V原子与4个O原子结合形成化学键,所以一个VO中含有4个σ键。(3)①该药物中N原子形成2个σ键,1个π键,N原子的价层电子对数=孤电子对数+σ键个数=1+2=3,所以N原子采取sp2杂化。②X中含有羧基,可以与水分子形成氢键,增强水溶性;Y中含有酯基和苯环,Z中含有酯基,都不利于其在水中的溶解,因此X、Y、Z 三种物质在水中的溶解性由大到小的顺序为X>Z>Y。③从已知信息来看,形成大π键的条件是:原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论,O3的空间构型为V形,SO的空间构型为正四面体,H2S的空间构型为V形,NO的空间构型为平面三角形。因此SO一定不存在大π键,H2S中H原子没有p轨道,也不存在大π键,O3和NO可以形成大π键。所以选AD。④CS2是直线形分子,又有p轨道,因此可以形成三原子四电子的大π键:Π。(4)由题图2可知每个V与3个O形成阴离子,结合题意可知V的化合价为+5,则偏钒酸铵的化学式为NH4VO3。(5)①该晶胞的化学式为VS,结合题图4可知,一个该晶胞含有2个V原子和2个S原子,结合该晶胞的俯视图,可知V原子位于晶胞中八个顶点和竖直方向的四条棱上。②因为一个该晶胞中有2个VS,所以一个晶胞的质量为 g,根据题图3得到晶胞底面积为:a×a nm2,所以晶胞的体积为a×a×(10-7 cm)2×h,则d g·cm-3=,所以h= cm。 5.(2018·济南历城二中模拟)硒是一种非金属,可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂。 (1)Se是元素周期表中第34号元素,其基态原子的核外电子排布式为________________,其价电子的轨道表示式为________________。 (2)根据价层电子对互斥理论,可以推知SeO的空间构型为____________,其中Se原子采用的轨道杂化方式为________。 (3)已知CSe2与CO2结构相似,①CSe2分子内的键角Se—C—Se、②H2Se分子内的键角H—Se—H、③SeO3分子内的键角O—Se—O,三种键角由大到小的顺序为________(填序号)。H2Se、SeO3、Na2Se的沸点由大到小的顺序为________。 (4)铜的某种硒化物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为__________。若其晶体密度为d g·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数a=________ pm(用含d和NA的式子表示)。 答案 (1)[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) (2)正四面体 sp3 (3) ①>③>② Na2Se>SeO3>H2Se (4)Cu2Se ×1010 解析 (2)SeO中Se的价层电子对数为4,Se原子采用sp3杂化,空间构型为正四面体。(3)由CSe2与CO2结构相似可推知,CSe2的结构式为Se==C==Se,CSe2为直线形分子,键角为180°,H2Se中Se采用sp3杂化,SeO3中Se原子采用sp2杂化,故键角:①>③>②。Na2Se为离子晶体,SeO3和H2Se为分子晶体,由微粒间相互作用力的大小可推知沸点:Na2Se>SeO3>H2Se。(4)由晶胞结构可知,一个晶胞中含有4个铜原子和2个硒原子。一个晶胞的质量m=(64×4+79×2)/NA g,晶体的密度为d g·cm-3,则d g·cm-3=,因此晶胞参数a=×1010 pm。 6.(2018·大庆实验中学考试)乙烯酮是最简单的烯酮,其结构简式为CH2==C==O,是一种重要的有机中间体,可由乙酸分子内脱水得到,也可通过下列反应制备: 2HC≡CH+O22CH2==C==O。 (1)基态钙原子的核外电子排布式为________________;Zn在元素周期表中的位置是________________。 (2)乙炔分子的空间构型为____________,乙炔分子属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。 (3)乙烯酮分子的碳原子的杂化轨道类型为________;乙烯酮在室温下可聚合成二聚乙烯酮(结构简式为),二聚乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为________。 (4)乙酸分子间也可形成二聚体(含八元环),画出该二聚体的结构简式:________________。 (5)上述制备乙烯酮的反应中,催化剂Ag的氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞中所含的氧原子数为________。 答案 (1)1s22s22p63s23p64s2 第4周期ⅡB族 (2)直线形 非极性 (3)sp1杂化和sp2杂化 5∶1 (4) (5)4 解析 (1)钙为20号元素,位于第4周期ⅡA族,故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。Zn为30号元素,位于元素周期表第4周期ⅡB族。(2)乙炔分子中含碳碳叁键,为直线形结构,该结构决定了其为非极性分子。(3)乙烯酮的结构简式为CH2==C==O ,其中含碳碳双键和碳氧双键,故乙烯酮中碳原子的杂化类型为sp2和sp1杂化。中含2个碳氧σ键、4个碳碳σ键、4个碳氢σ键,还有2个π键,故二聚乙烯酮分子中含有的σ键和π键的数目之比为10∶2,即5∶1。(4)两个乙酸分子间能形成氢键,从而构成二聚体,其结构简式为。(5)由晶胞结构可知,该Ag的氧化物晶胞结构中,氧原子位于四种位置:①顶点,共8个,属于该晶胞的是8×=1;②棱上,共4个,属于该晶胞的是4×=1;③面上,共2个,属于该晶胞的是2×=1;④晶胞内,共1个,故该Ag的氧化物晶胞中所含的氧原子数为4。 7.碳、氧、氮、镁、铬、铁、铜是几种重要的元素,请回答下列问题: (1)查阅相关资料发现MgO的熔点比CuO的熔点高得多,其原因是____________________ ________________________________________________________________________。 (2)Fe与CO能形成一种重要的催化剂Fe(CO)5,该分子中σ键与π键个数比为________。请写出一个与CO互为等电子体的离子:________。 (3)金属铬是一种银白色、耐腐蚀的金属,铬元素的化合物种类繁多,如:Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+等。 ①K2Cr2O7具有很强的氧化性,能直接将CH3CH2OH氧化成CH3COOH,CH3COOH分子中碳原子的杂化类型为________;乙醇和丙烷的相对分子质量相近,但乙醇的熔、沸点比丙烷高很多,试解释其主要原因:_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中,中心离子的配位数为____,NH3的VSEPR模型为________。 答案 (1)Mg2+半径比Cu2+半径小,MgO的晶格能比CuO的晶格能高 (2)1∶1 C(或CN-等) (3)①sp3、sp2 乙醇和丙烷均为分子晶体,但乙醇分子间能形成氢键,因此熔、沸点比丙烷高 ②6 四面体 解析 (1)Mg2+的半径比Cu2+的半径小,MgO的晶格能比CuO的晶格能高,因此MgO的熔点比CuO的熔点高。(2)1个Fe(CO)5分子中存在5个配位键和5个CO,σ键与π键个数比为(5+5)∶(5×2)=1∶1。与CO互为等电子体的离子有C或CN-等。 (3)①CH3COOH分子中有2种碳原子,其中甲基中的碳原子采取sp3杂化,羧基中的碳原子采取sp2杂化;乙醇和丙烷的相对分子质量相近,但乙醇的熔、沸点比丙烷高很多,是因为乙醇分子间能形成氢键。②[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的中心离子的配位数为3+3=6,NH3中的氮原子的价层电子对数=3+(5-1×3)=4,故NH3的VSEPR模型为四面体。 8.(2018·河南郑州二模)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题: (1)基态Cu原子的价电子排布式为________。 (2)从原子结构角度分析,第一电离能I1(Fe)与I1(Cu)的关系是:I1(Fe)________(填“>”“<”或“=”)I1(Cu)。 (3)血红素是吡咯(C4H5N)的重要衍生物,血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图: ①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。 ②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为________。 ③C、N、O三种元素的简单氢化物中,沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。 ④血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的,则血红蛋白中的Fe2+与O2是通过________键相结合的。 (4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)3d104s1 (2)> (3)①sp2 ②10NA Π ③CH4查看更多
相关文章
- 当前文档收益归属上传用户