2020届一轮复习全国非新高考地区版第十二章微考点83巧用“三大理论”破解分子结构作业

2020届一轮复习全国非新高考地区版第十二章微考点83巧用“三大理论”破解分子结构作业

‎1．二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是(　　)‎ A．二茂铁属于分子晶体 B．在二茂铁结构中，C5H与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键 C．已知：环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化 D．C5H中一定含π键 ‎2．下列分子或离子中，立体构型是平面三角形的是(　　)‎ A．CH4 B．NH C．NO D．CO2‎ ‎3．(2019·安庆质检)下列说法中正确的是(　　)‎ A．PCl3分子呈三角锥形，这是P原子以sp2杂化的结果 B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道 C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型不一定都是四面体 D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形 ‎4．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(　　)‎ A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化 B．CH与NH3、H3O＋互为等电子体，立体构型均为正四面体形 C．CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面 D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键 ‎5．(2018·福建福安一中期中)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4－、[V(H2O)6]2＋等。下列对H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋过程的描述不正确的是(　　)‎ A．氧原子的杂化类型相同 B．微粒的化学性质发生了改变 C．微粒中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变 D．H2O与V2＋之间通过范德华力相结合 ‎6．甲基呋喃与氨在高温下反应得到甲基吡咯：‎ ‎(1)Zn的基态原子核外电子排布式为_________________________________________。‎ ‎(2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2＋中，与Zn2＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。‎ ‎(3)1 mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为______ mol。‎ ‎(4)甲基吡咯分子中碳原子轨道的杂化轨道类型是________________________________。‎ 与NH3分子互为等电子体的阳离子为________。‎ ‎(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎7．(2019·洛阳诊断)一种新型锌离子电池以Zn(CF3SO3)2为电解质，用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极，成功获得了稳定的大功率电流。‎ ‎(1)写出Mn原子基态核外电子排布式____________________________________________。‎ ‎(2)CF3SO3H是一种有机强酸，结构式如图所示，通常用CS2、IF5、H2O2等为主要原料制取。‎ ‎①1 mol CF3SO3H分子中含有的σ键的数目为________ mol。‎ ‎②H2O2分子中O原子的杂化方式为__________________________________________。‎ 与CS2互为等电子体的分子为_______________________________________________。‎ ‎③IF5遇水完全水解生成两种酸，写出相关化学方程式：________________________。‎ ‎8．(2018·重庆二诊)C、N、O、Si、P、Ge、As及其化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：‎ ‎(1)基态氮原子核外电子占据的原子轨道数目为________。‎ ‎(2)图1表示碳、硅和磷三种元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是________(填字母)。‎ ‎(3)NH3的沸点比PH3高，原因是____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)根据等电子原理，NO＋电子式为__________。‎ ‎(5)Na3AsO4中AsO的立体构型为__________，As4O6的分子结构如图2所示，‎ 则在该化合物中As的杂化方式是__________。‎ ‎9．氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。请回答下列问题：‎ ‎(1)臭鼬排放的臭气主要成分为3MBT(3甲基2丁烯硫醇，结构如图)。‎ ‎1 mol 3MBT中含有σ键数目为________(NA为阿伏加德罗常数的值)。沸点：3MBT______。‎ ‎(CH3)2C==CHCH2OH(填“高于”或“低于”)，主要原因是_______________________。‎ ‎(2)S有＋4和＋6两种价态的氧化物。‎ ‎①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是________(填字母)。‎ A．中心原子的价层电子对数目相等 B．都是极性分子 C．中心原子的孤电子对数相等 D．都含有极性键 ‎②SO3分子的立体构型为________，与其互为等电子体的阴离子为________(举一例)。将纯液态SO3冷却到289.8 K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是________。‎ 答案精析 ‎1．B　[根据二茂铁的物理性质，熔点低，易升华，易溶于有机溶剂，说明二茂铁为分子晶体，A正确；碳原子含有孤电子对，铁原子含有空轨道，两者形成配位键， B错误； 1号碳原子含有4个σ键，杂化类型为sp3,2、3、4、5碳原子有3个σ键，杂化类型为sp2，因此仅有1个碳原子采取sp3杂化，C正确；C5H中，碳原子没有达到饱和，存在碳碳双键，成键原子间只能形成一个σ键，另一个键必然形成π键，D正确。]‎ ‎2．C　[A项，CH4中C原子为sp3杂化，分子为正四面体结构；B项，NH中N原子为sp3杂化，离子为正四面体结构；C项，NO中，N原子上价层电子对数为×(5＋1)＝3，孤电子对数为3－3＝0，呈平面三角形；D项，CO2中C原子为sp杂化，分子呈直线形。]‎ ‎3．C　[PCl3分子的价层电子对数＝＝4，因此PCl3分子中P原子采取sp3杂化。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。PCl3分子中一个孤电子对占据了一个杂化轨道，因此PCl3分子呈三角锥形，故AB3型的分子立体构型不一定都是平面三角形。]‎ ‎4．C　[A项，CH为8电子，—CH3为9电子，CH为10电子，三者不互为等电子体，—CH3、CH为sp3杂化；B项，三者均为三角锥形；C项，CH中C的价层电子对数为3，为sp2杂化，为平面三角形结构，所有原子共平面；D项，CH3OH中不含离子键。]‎ ‎5．D　[水中氧的杂化方式为sp3，[V(H2O)6]2＋中氧的杂化方式也为sp3，A项正确，H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋，微粒结构发生了改变，则化学性质发生改变，故B正确；水分子中的孤电子对与V2＋形成了配位键，使得水分子中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变，故C项正确；H2O与V2＋之间通过配位键相结合，配位键属于化学键，不属于分子间作用力，故D项错误。]‎ ‎6．(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)‎ ‎(2)N和O ‎(3)12‎ ‎(4)sp3和sp2　H3O＋‎ ‎(5)甲基吡咯分子间存在氢键 解析　(3)分子中每两个相邻原子之间存在一个σ键，1 mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为12 mol。(4)甲基吡咯分子中单键碳原子杂化轨道类型是sp3，双键碳原子杂化轨道类型是sp2。等电子体是原子数相同、价电子总数相同的微粒，与NH3分子互为等电子体的阳离子为H3O＋。(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是甲基吡咯分子间存在氢键。‎ ‎7．(1)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2)‎ ‎(2)①8　②sp3　CO2(合理即可)　③IF5＋3H2O===HIO3＋5HF 解析　(1)Mn是25号元素，位于元素周期表的第四周期ⅦB族，核外电子排布式为[Ar]3d54s2。(2)①1 mol CF3SO3H中含有8 mol σ键；②H2O2的结构简式为H—O—O—H，O原子的杂化类型为sp3，等电子体是原子总数相等、价电子总数相等的微粒，因此与CS2互为等电子体的分子有CO2等。‎ ‎8．(1)5　(2)b ‎(3)NH3分子间存在较强的氢键作用，而PH3分子间仅有较弱的范德华力 ‎(4) ‎ ‎(5)正四面体　sp3‎ 解析　(1)N为7号元素，基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，占据5个原子轨道。(2)同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素3p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2能级中1个电子，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。(3)NH3分子间存在较强的氢键作用，而PH3分子间仅有较弱的范德华力，因此NH3的沸点比PH3高。(4)根据等电子原理，NO＋与CO互为等电子体，电子式为。(5)AsO中As与周围4个O原子相连，采用sp3杂化，立体构型为正四面体，根据As4O6的分子结构图，As与周围3个O原子相连，含有1个孤电子对，采用sp3杂化。‎ ‎9．(1)15NA　低于　(CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键 ‎(2)①AD　②平面三角形　NO(或CO)　sp3‎ 解析　(1)1个该分子中含有14个单键和1个双键，因此1 mol 3MBT中共有15NA个σ键。该物质的沸点应低于(CH3)2C==CHCH2OH，因为(CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键。(2)①两种物质中心原子均为S，价层电子对数均为3，A项正确；三氧化硫是非极性分子，二氧化硫是极性分子，B项错误；三氧化硫中的硫无孤电子对，二氧化硫中的硫有一对孤电子对，C项错误；S与O之间形成的均为极性键，D正确。②三氧化硫分子的立体构型为平面三角形，是非极性分子，与其互为等电子体的阴离子有NO、CO；此固体中每个S与其他四个氧原子作用，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型是sp3。‎