第三章 实验活动 简单配合物的形成 2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修2
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实验活动 简单配合物的形成 课时作业
一、单选题
1.二茂铁()552C H Fe ⎡⎤⎣⎦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。
已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃以上能升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醛等有机溶剂。
下列说法不正确的是
A .二茂铁属于分子晶体
B .在二茂铁中,55
C H -
与2Fe +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3sp 杂化
D .55C H -
中一定含有π键
2.已知[Co(NH 3)6]3+呈正八面体结构:各NH 3分子间距相等,Co 3+位于正八面的中心。
若其中各有2个NH 3分子分别被Cl -和H 2O 取代,形成[Co(NH 3)2(H 2O)2Cl 2]+的几何异构体有(不考虑光学异构) A .3种 B .4种 C .5种 D .6种
3.在碱性溶液中,2+Cu 可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。
下列说法错误的是
A .该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
B .该配离子中铜离子的配位数是4
C .基态Cu 原子的价电子排布式是1013d 4s
D .该配离子与水分子形成氢键的原子只有N 和O
4.晶体场理论认为,配合物中金属离子的d 轨道存在未成对电子时,d 电子发生d-d 跃迁是金属离子在水溶液中显色的主要原因。
下列水溶液没有颜色的是 A .42ZnSO 7H O ⋅
B .32CrCl 6H O ⋅
C .42CuSO 5H O ⋅
D .42CoSO 7H O ⋅
5.晶体硼的结构如图所示,熔点2573K 。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有1个B 原子。
下列有关说法不正确的是
A .每个结构单元含有12个硼原子
B .1mol 晶体硼中含有30N A 个B—B 键
C .晶体硼中键角是60°
D .晶体硼是分子晶体
6.LiFePO 4的晶胞结构示意图如(a)所示。
其中O 围绕Fe 和P 分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共
A .图中小球表示的是Li +
B .每个晶胞中含有LiFePO 4的单元数有4个
C .电池充电时,LiFePO 4脱出部分Li +,形成Li 1-x FePO 4,结构示意图如(b)所示,则x=0.75
D .LiFePO 4充电形成FePO 4时的电极反应式为:LiFePO 4-e -=FePO 4+Li + 7.4LiAlH 是常用的还原剂,下列有关说法正确的是
A .4LiAlH 中心原子的杂化方式是3sp 杂化,其阴离子的空间构型是正四面体形
B .4LiAlH 中存在离子键、σ键、氢键
C .该化合物中,H 元素呈-1价,易被还原
D .Li 原子电子排布图(
)表示的状态中,能量高的是℃
8.鸟粪石[化学式为()442Mg NH PO 6H O ⋅]是一种盛产于秘鲁的优质氮磷肥料;钴(Co )是质子数为27的元素,它的中子数为33的核素可用于癌症的放射性治疗。
下列有关说法正确的是 ℃钴不是主族元素
℃60
27
2CoCl 不能长期稳定地存在 ℃鸟粪石中金属阳离子的结构示意图为
℃鸟粪石中2种阳离子的电子式分别为、
A .℃℃℃℃
B .℃℃℃
C .℃℃℃
D .℃℃℃ 9.向FeCl 3溶液中滴加黄血盐K 4[Fe(CN)6]可制得普鲁士蓝,向FeCl 2溶液中滴加赤血盐K 3[Fe(CN)6]可制得滕氏蓝。
普鲁士蓝和滕氏兰很久以来都被视为两种物质,但科学家研究发现,两者都是如图所示的结构(K +未标出)。
下列关于普鲁士蓝和滕氏蓝说法不正确...
的是
A.根据如图的晶体结构,K+应位于晶胞体心
B.普鲁士蓝和滕氏蓝都是离子晶体
C.图中Fe2+和Fe3+的位置不能互换
D.测定晶体的结构常采用X射线衍射法
10.一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如图。
其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性。
下列判断不正确的是
A.第一电离能:X<Z<Y
B.XZ2晶体属于共价晶体
C.W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物
D.该药物在碱性溶液中加热,可水解产生Y的气态氢化物
11.下列说法正确的是
A.有机物CH2=CH—CH3中C原子的杂化类型有sp3和sp2,分子中含有2个π键和7个σ键
B.CO和N2的原子总数、价电子总数均相等,故二者的性质完全相同
C.COCl2分子中所有原子的最外层都不满足8电子稳定结构
D.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,则[ZnCl4]2-的空间结构为正四面体形
12.下列物质性质的比较,顺序不正确的是
A.元素的电负性:Cl>S>Na
B.卤素单质的熔点:I2>Br2>Cl2
C.羧酸的酸性:CH2ClCOOH>CCl3COOH
D.相同条件下,物质在水中的溶解度:C2H5OH>CH3(CH2)4OH
13.某元素的3p能级上有1个未成对电子,下列关于该元素的说法正确的是
A.最高正价为+3价
B.该元素在周期表中的位置一定为第三周期第℃A族
C.L层电子排布为26
2s2p
D.最外层上一定有7个电子
14.汽车排气管加装催化装置:aNO x+b CO 催化剂
cN2 +d CO2。
下列说法不正确
...的是
A.原子半径:C>N>O B.反应体系中含有3种非极性分子
C.N2和CO互为等电子体D.若a︰b=1︰1,则x=1
15.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W的原子2p轨道处于半充满状态,基态X的原子的2p能级上只有一对成对电子,基态Y的原子的最外层电子运动状态只有1种,元素Z与X同主族。
下列说法错误的是
A.第一电离能:W>X>Y B.电负性:Y>W>Z
C.简单离子半径:Z>X>Y D.最简单氢化物的沸点:X>W>Z
二、填空题
16.三价铬离子(Cr3+)是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要组成成分,GTF能够协助胰岛素发挥作用。
构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有C、H、O、N、S、Cr等,回答下列问题:
(l)Cr的价电子排布式为______;
(2)O、N、S的第一电离能由大到小的顺序为______;
(3)SO2分子的VSEPR模型为______,其中心原子的杂化方式为______;
(4)CO和N2互为等电子体,两种物质相比沸点较高的是______,其原因是______;
(5)化学式为CrCl3•6H2O的化合物有多种结构,其中一种可表示为[CrCl2(H2O)4]Cl•2H2O,该物质的配离子中提供孤电子对的原子为______,配位数为______;
(6)NH3分子可以与H+结合生成+
4
NH,这个过程发生改变的是______(填序号)
A.微粒的空间构型B.N原子的杂化类型C.H-N-H键角D.微粒的电子数
(7)由碳元素形成的某种晶体的晶体结构如图所示,若阿伏伽德罗常数的值为N A,晶体的密度为ρg•cm-3,则该晶胞的棱长为______pm。
17.第二代半导体材料——(III—V)A族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一、
(1)在现代化学中,常利用_______(填“原子光谱”或“分子光谱”)上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
(2)基态镓原子的价电子排布式为_______。
(3)在水中的溶解度BBr3_______PBr3(填“>”或“<”),原因是_______。
(4)NF3的键角小于NH3键角的原因为_______。
三、实验题
18.废旧印刷电路板中铜元素含量较高,为充分利用资源,变废为宝实验小组探究利用废旧印刷电路板来制备胆矾,具体流程如图所示:
请回答:
实验编号 铜片质量/g 试剂及用量
现象
1号 0.5 30% H 2O 2 50mL 、蒸馏水8mL 10h 后,溶液变为浅蓝色,铜片表面附着蓝色沉淀 2号
0.5
30% H 2O 2 50mL 、5mol·L -1 H 2SO 4 8mL
开始铜片表面有气泡生成(先慢后快,40min 后,溶液蓝色明显铜片表面光亮
3号 0.5
30% H 2O 2 50mL 、5mol·L -1氨水8mL
立即产生大量气泡溶液为深蓝色,铜片表面附着少量蓝色沉淀
注:深蓝色溶液为铜氨溶液。
℃1号实验中发生反应的化学方程式为______________。
℃实验室检验2号实验中产生气体的操作和现象为______________。
℃与2号实验相比,3号实验的优点是生成了铜氨配合物,加快了反应速率;其不足之处为______________。
实验编号 铜片质量/g 试剂及用量
现象
4号
0.5
30% H 2O 2 50mL 5mol·L -1氨水8mL 和适量试剂X
立即产生大量气泡,溶液为深蓝色,铜片表面仍光亮
则4号实验中,试剂x 应为______________。
(2)“转化”时铜氨溶液中的Cu(NH 3)42+与有机物RH 发生反应的离子方程式为______________。
“反萃取”过程中,所加试剂Y 的化学式为______________。
(3)“系列操作”具体指______________(填选项字母)。
A .蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥
B .蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜后停止加热,冷却、过滤、洗涤、干燥
C .蒸发浓缩至大量晶体析出后停止加热,冷却、过滤、洗涤、干燥 (4)为测定铜氨溶液中铜元素的含量,可采用如下方法:
i.移取500mL 铜氨溶液于锥形瓶中,滴加稀H 2SO 4,调节溶液的pH 为3-4
℃.加入适当过量的KI 溶液,并加入3mL0.5%淀粉溶液(2+-22Cu +4I =2CuI +I );
℃.用0.1000mol·L -1 Na 2S 2O 3标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为5.80mL (I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O262-)。
℃iii 中滴定至终点时,溶液的颜色变化为______________。
℃该铜氨溶液中铜元素的含量为______________g·mL -1(保留两位有效数字)。
四、有机推断题
19.Ⅰ. 3,4 -二羟基肉桂酸乙酯( ) 具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力,由气体A 制
备该物质的合成路线如下:
已知:℃A与氢气的相对密度为14
℃+-OH
−−−→
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
C的结构简式为___________。
(2)E→F的化学反应方程式为___________。
(3)F→G℃的反应类型为___________。
(4)H→I的化学反应方程式为___________。
Ⅰ.氮元素是地球上含量丰富的一种元素,不仅是制造农药、医药的重要元素,也是构成蛋白质的重要元素。
根据所学知识回答以下问题。
NO离子的空间构型为_______。
(5)基态N原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______,-
3
(6)N-甲基咪唑()是一种有机化合物,可作为有机合成中间体和树脂固化N剂,其中碳原子杂化方式为________,所含元素第一电离能由大到小的顺序是_______。
(7)TiO2-a N b是常见的光学活性物质,由TiO2通过氮掺杂反应生成,表示如下图。
立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示,其晶体的密度为_______g·cm-3(写计算式,N A代表阿伏加德罗常数)。
参考答案:
1.B
【详解】A .根据二茂铁的物理性质,如熔点低、易升华、易溶于有机溶剂等,可知二茂铁为分子晶体,A 正确;
B .
C 55H -
与Fe 2+之间形成的化学键时,碳原子提供孤电子对,Fe 2+提供空轨道,二者形成配位键,配位键属于共价键,B 错误;
C . 由图可知:只有1号碳原子形成4个σ共价键,无孤电子对,杂化类型为sp 3杂化;2、3、4、5号碳原子有3个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp 2杂化,因此仅有1个碳原子采取sp 3杂化,C 正确;
D . C55H -
中碳原子没有达到饱和,故存在碳碳双键,而碳碳双键中含有一个σ键,一个π键,D 正确; 故答案选B 。
【点睛】 2.C
【详解】
[Co (NH 3)6]3+呈正八面体结构,正八面体六个顶点的位置是对
称等同的,各有2个NH 3分子分别被Cl -和H 2O 取代,若H 2O 分子取代1、2位,则Cl -只能取代4、6或4、3或4、5;若H 2O 分子取代1、5位,则Cl -只能取代2、6或2、3,所以形成[Co(NH 3)2(H 2O)2Cl 2]+的几何异构体有5种,选C 。
3.D
【详解】A .根据同周期主族元素的电负性由左到右逐渐增大,同主族元素的电负性由上到下逐渐减小,所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H ,A 项正确; B .根据配离子的结构可知,铜离子形成4个共价键,配位原子为N 和O ,B 项正确; C .根据铜为29号元素,基态铜原子的价电子排布式为1013d 4s ,C 项正确;
D .N 原子和O 原子可与水分子中的H 原子形成氢键,水分子中的O 原子也可与配离子中的H 原子形成氢键,D 项错误; 答案选D 。
4.A
【详解】A .Zn 2+价电子结构为3d 10、d 轨道无未成对电子,d 电子发生d -d 跃迁是金属阳离子在水溶液中显色,则42ZnSO 7H O ⋅的水溶液不显色,故A 选;
B .Cr 3+价电子排布式为3d 54s 1,d 轨道有未成对电子,32CrCl 6H O ⋅的水溶液有颜色,故B 不选;
C .Cu 2+的价电子排布图为
,
d 轨道有未成对电子,42CuSO 5H O ⋅的水溶液有颜色,故C 不选;
D .Co 2+价电子电子排布式3d 7,d 轨道有未成对电子,42CoSO 7H O ⋅的水溶液有颜色,故D 不选; 答案选A 。
5.D
【分析】在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的15,每个等边三角形拥有的顶点为:15
×3=35,20个等边三角形拥有的顶点为:3
5×20=12;B -B 键组成正三角形,则每个键角均为60°;每2个面共用一个B -B 键,每个面拥有这个
B -B 键的1/2,每个等边三角形占有的B -B 键为:1
2×3=32
,20个等边三角形拥有的B -B 键
为:
3
2
×20=30。
【详解】A .晶体硼结构单元中含有12个原子,A 正确;
B .由以上分析可知,1mol 晶体硼中含有30N A 个B—B 键,B 正确;
C .B -B 键组成正三角形,则每个键角均为60°,C 正确;
D .晶体硼的熔点高,属于原子晶体,D 错误; 故选D 。
6.C
【详解】A .O 围绕Fe 和P 分别形成正八面体和正四面体,可知图中小球表示的是Li +,故A 正确;
B .均摊法可知,晶胞中Li +数目为111
8+44842
⨯⨯+⨯ =4,故每个晶胞中含有LiFePO 4
的单元数有4个,故B 正确; C .由图可知,(a )→(b )充电过程中,晶胞失去1个棱心、1个面心位置的Li +,(b )晶
胞中Li +数目为11113
8328424
⨯+⨯+⨯= ,Fe 原子数目不变,有4个,故(1-x ):
1=134 :4,解得x=3
16
,故C 错误;
D .LiFePO 4充电形成FePO 4,失去全部的Li +,LiFePO 4失去电子被氧化生成FePO 4,则电极反应式为LiFePO 4-e -=FePO 4+Li +,故D 正确; 答案选C 。
7.A
【详解】A .4LiAlH 阴离子是4AlH -
,中心原子Al 的价层电子对数是4,杂化方式是3sp ,空间构型是正四面体形,描述正确,符合题意;
B .4LiAlH 中存在阴阳离子间的离子键,4AlH -中存在
σ键,但是该物质中不存在氢键,描述错误,不符题意;
C .该化合物中,H 元素呈-1价,易被氧化而表现还原性,描述错误,不符题意;
D .电子离核越远能量越高,℃是激发态的Li 原子,所以能量高的是℃,描述错误,不符题意;
综上,本题选A 。
8.B
【详解】钴属于过渡元素,不属于主族元素,故℃正确;60
27Co 具有放射性,放置过程中会发
生衰变,故℃正确;鸟粪石中的金属阳离子为2Mg +,结构示意图为
,℃正确;
简单阳离子的电子式与离子符号相同,℃错误。
综上所述℃℃℃正确,故选B 。
答案选B 。
9.A
【详解】A .根据反应原理和晶胞结构分析,在1个晶胞中,-CN 在棱上,为1
1234
⨯=,2+
Fe 为11482⨯=,3+Fe 为11
482
⨯=,普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为[]6KFe Fe(CN),根据比例,在晶
胞中+K 为1
2,若+K 位于晶胞体心,其个数为1,A 错误;
B .普鲁士蓝和滕氏蓝化学式为[]6KFe Fe(CN),都含有+K ,所以两者都是离子化合物,B 正确;
C .虽然2+Fe 和3+Fe 个数相等,但是2+Fe 与C 原子成键,3+Fe 与N 原子成键,所以2+Fe 和3+Fe 不能互换,C 正确;
D .测定晶体的结构的方法,常采用X 射线衍射法,D 正确;
故选A。
10.B
【分析】一种对中枢神经有抑制作用的药物,其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性,得Y为N元素,X能形成4个共价键,X为C元素,W形成1个其价键,W为H元素,Z形成2个共价键,Z为O元素。
【详解】A.N的2p能级处于半充满状态,第一电离能大,第一电离能:C<O<N,故A 正确;
B.CO2晶体属于分子晶体,故B错误;
C.W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物H2O、H2O2,故C正确;D.该药物在碱性溶液中加热,可水解产生Y的气态氢化物和碳酸钠和丙二酸钠,故D正确;
故选B。
11.D
【详解】A.双键两端的C原子均采取sp2杂化,甲基中的C采取sp3杂化,CH2=CH—CH3中有8个σ键、1个π键,,A错误;
B.虽然CO和N2的原子总数相同,价电子总数相等,但二者性质有差异,N2无毒,CO有毒,B错误;
C.Cl原子最外层有7个电子,O原子最外层有6个电子、C原子最外层有4个电子,由结构可知,COCl2中含有2个C-Cl键、1个C=O双键,所有原子的最外层都满足8电子稳定结构,C错误;
D.联想CH4的空间结构可判断[ZnCl4]2-的空间结构为正四面体形,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,因此元素的电负性:Cl>S>Na,故A 正确;
B.卤素单质为分子晶体,相对分子质量越大熔沸点越高,因此卤素单质的熔:I2>Br2>Cl2,故B正确;
C.Cl原子为吸引电子的基团,能使-OH上的氢活泼性增强,则CCl3COOH更易电离出氢离子,酸性:CH2ClCOOH<CCl3COOH,故C错误;
D.一元醇中,烃基为疏水基,烃基基团越大,其溶解性越小,因此相同条件下,物质在水中的溶解度:C2H5OH>CH3(CH2)4OH,故D正确;
故选:C。
13.C
【解析】元素的3p能级上有1个未成对电子,该元素原子最外层电子排布式为21
3s3p或25
3s3p,即该元素为Al或Cl,以此解答;
【详解】A.最高正价为+3价或+7价,故A错误;
B.该元素在周期表中的位置可能为第三周期第℃A族,也可能为第三周期第℃A族,故B 错误;
C.该元素为Al或Cl,L层电子排布为26
2s2p,故C正确;
D.最外层上可能有3个电子,也可能有7个电子,故D错误;
故选C。
14.B
【详解】A.同周期元素主族元素,从左到右原子半径递减,则原子半径:C N O
>>,A 正确;
B.反应体系中二氧化碳、氮气分子属于非极性分子,故含有2种非极性分子,B不正确;C.N2和CO都是双原子分子、价电子数均为14个,故互为等电子体,C正确;
D.若a:b=1:1,按得失电子数守恒、元素质量守恒知,2NO+ 2CO 催化剂
N2 + 2CO2,则
x=1,D 正确; 答案选B 。
15.B
【分析】短周期主族元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增大,基态W 的原子2p 轨道处于半充满状态,则W 核外电子排布是1s 22s 22p 3,W 是N 元素;基态X 的原子的2p 能级上只有一对成对电子,则X 核外电子排布式是1s 22s 22p 4,X 是O 元素;基态Y 的原子的最外层电子运动状态只有1种,Y 核外电子排布式是1s 22s 22p 63s 1,Y 是Na 元素,元素Z 与X 同主族,则Z 是P 元素,然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知:W 是N ,X 是O ,Y 是Na ,Z 是P 元素。
A .非金属元素第一电离能大于金属元素;同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA 、第V A 元素处于轨道的全满、半满的稳定状态,第一电离能大于相邻元素,则这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为:N >O >Na ,即W >X >Y ,选项A 正确;
B .同一周期元素随原子序数的增大,元素电负性逐渐增大;同一主族元素,原子核外电子层数越多,元素电负性越小,所以电负性:N >P >Na ,即W >Z >Y ,选项B 错误;
C .离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子排布相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小。
O 2-、Na +核外电子排布都是2、8,有2个电子层;P 3-核外电子排布是2、8、8,有3个电子层,所以简单离子半径:P 3->O 2->Na +,即离子半径:Z >X >Y ,选项C 正确;
D .元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。
元素的非金属性:O >N >P ,所
以最简单氢化物的沸点:H 2O >NH 3>PH 3,即氢化物的稳定性:X >W >Z ,选项D 正确;
答案选B 。
16. 3d 54S 1 N>O>S 平面三角形 sp 2杂化 CO CO 为极性分子,N 2为非极性分子,极性分子与极性分子之间的范德华力较强,故CO 沸点较高 O 、
Cl 6 AC
10
【分析】根据Cr 的原子序数和在周期表的位置,写出价电子排布;根据第一电离能递变规律判断第一电离能大小;根据VSEPR 理论判断SO 2的VSEPR 模型和中心原子的杂化形式;根据等电子体,分子量相同,由分子的极性判断熔沸点高低;根据配位体的结构判断配体提供孤电子对和配位数;根据VSEPR 理论判断NH 3变为NH 4+时引起的变化;根据均摊法计算晶胞中C 原子个数,由密度,质量计算晶胞的棱长;据此解答。
【详解】(1)Cr 是24号元素,在元素周期表中位于第四周期第VIB ,其电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1,基态原子价电子排布为3d 54s 1;答案为:3d 54s 1。
(2)非金属性越强,第一电离能越大,N 元素原子2p 轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,O ,S 属于同主族元素,从上往下,非金属性减弱,O 的原子序数比S 小,则非金属性O >S ,第一电离能O >S ,则O 、N 、S 的第一电离能由大到小的顺序为N >O >S ;答案为N >O >S 。
(3)SO 2分子的价层电子对数=2+
622
2
-⨯=3,VSEPR 模型的名称为平面三角形,S 原子采取sp 2杂化;答案为平面三角形,sp 2。
(4)CO 和N 2互为等电子体,且CO 和N 2分子量相同,由于CO 是极性分子,N 2是非极性分子,分子的极性越强分子间作用力越强熔沸点越高,所以熔沸点CO 大于N 2;答案为CO ,CO 和N 2分子量相同,由于CO 是极性分子,N 2是非极性分子,极性分子与极性分子之间的范德华力较强,故CO 沸点较高。
(5)由[CrCl 2(H 2O)4]Cl•2H 2O 结构可知,中心原子Cr 3+提供空轨道,配体Cl 、O 提供孤电子对,配位数为2+4=6;答案为Cl 、O ,6。
(6)
NH 3分子可以与H +结合生成NH 4+,NH 3分子中N 原子价层电子对数=3+ 531
2
-⨯=3+1=4,采取sp 3杂化,有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,NH 4+中N 原子价层电子对数=4+52
141
--⨯=4+0=4,采取sp 3杂化,无孤电子对,空间构型为正四面体,二者中N 原子价层
电子对数均是4,N 原子孤电子对数由1对变为0,N 原子杂化方式不变,电子数数目不变,
空间构型由三角锥形变为正四面体,键角减小;答案为A 、C 。
(7)晶胞中碳原子数目=4+8×18+6×1
2=8,设晶胞棱长为a pm ,则8×
A 12g N =ρg/cm 3×(a×10-10cm)3,解得3
A 96ρN 10pm 3A
96
ρN 10。
17.(1)原子光谱
(2)4s 24p 1
(3) < BBr 3分子是非极性分子而PBr 3分子是极性分子
(4)F 的电负性比H 强,对成键电子对的吸引能力更强,成键电子对离中心原子远,成键电子对之间的排斥力更小,键角更小
【解析】(1)
用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱,不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故答案为:原子光谱; (2)
镓是31号元素,其原子核外有31个电子,根据构造原理知其核外电子排布式1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1或[Ar]3d 104s 24p 1,价电子排布式为4s 24p 1; 故答案为:4s 24p 1; (3)
在水中的溶解度BBr 3<PBr 3,原因是BBr 3为非极性分子而PBr 3为极性分子; (4)
F 的电负性比H 强,对成键电子对的吸引能力更强,成键电子对离中心原子远,成键电子对之间的排斥力更小,键角更小,故NF 3的键角小于NH 3键角。
18. 222Cu H O Cu(OH)+= 收集一试管该气体,将带火星的木条靠近该试管,木条复燃 生成2Cu(OH),降低Cu 的转化率 424(NH )SO 固体或4NH Cl 固
体 ()23234
4Cu NH 2RH CuR 2NH 2NH ++
+=++ 24H SO B 溶液由蓝色变为无色 -37.410⨯
【详解】(1)℃根据现象可知铜片被氧化且生成蓝色沉淀 ()2Cu OH ,故方程式为:
()222Cu H O Cu OH +=。
℃实验 2 中铜片被氧化生成 2Cu +,22H O 在氧化铜片的过程中不能产生气体,由气泡先慢后快推测生成物可以起催化剂作用,即 2Cu + 催化 22H O 自身分解产生 2O ,2O 检验用带火星的木条能否复燃即可。
℃3 号实验相比 2 号加快了反应,但生成少量的沉淀会阻碍铜片的继续反应。
℃为了溶解 3 号实验 Cu 片表面产生的 ()2Cu OH 沉淀,需要加入酸性溶液,为减少引入新杂质,试剂 X 应为 ()442NH SO 。
(2)“转化”时铜氨溶液和有机物 RH 反应生成有机物 2CuR ,故离子方程式为:()23244Cu NH 4RH=CuR 4NH 2R +
+-+++,
“反萃取”时加入试剂 Y 可使有机物 2CuR 转化为 4CuSO 和有机物,则 Y 为 24H SO 。
(3)从 4CuSO 溶液得到胆矾,需采用降温结晶,故选B 。
(4)℃滴定至终点时,2I 被消耗完,故颜色变化为蓝色到无色。
℃由已知两个方程可知,比例关系为 2212232232Cu ~I ~2S O 0.1000 mol L Na S O +--⋅,
溶液消耗 5.8 mL ,则 500 mL 溶液中 ()2134
Cu 0.1 mol L 5.810L=5.810mol n +---=⋅⨯⨯⨯,铜元素含量
为
()
21
51Cu 64 g mol 7.410g mL 500 mL
n +---⨯⋅=⨯⋅。
19.(1) 乙烯 CH 3CHO (2)
浓硫酸
Δ
−−−−−→+H 2O
(3)氧化反应 (4)
+C 2H 5OH
浓硫酸Δ
+H 2O
(5) 4:3 平面三角形
(6) sp 2、sp 3 N>H>C
(7)230A 320
N a c 10-⨯⨯
【分析】Ⅰ.本题考查陌生有机物的合成路线。
根据气体分子相对分子质量与密度成正比,A 与氢气的相对密度为14,所以M A =28,所以气体A 是乙烯C 2H 4。
分析合成路线如下:乙烯和水在催化剂条件下发生加成反应,生成B 乙醇(CH 3CH 2OH ),乙醇催化氧化得到C 为乙醛。
根据已知信息℃,C 和D 发生类似反应,生成E 。
E→F 的反应条件是浓硫酸加热下反应,所以应该是类似醇的反应,发生消去反应,引入碳碳双键,所以F 的结构是
;F 经银氨溶液发生醛基上的氧化反应得到羧基,酸化后得到G ,
结构为;G→H 发生取代反应,由氯原子引入羟基,得到H ;
H→I 中是酯化反应。
Ⅰ.考查氮元素相关原子结构和其化合物的性质。
【详解】(1)A 的名称为乙烯;C 为乙醛,结构简式是CH 3CHO ; (2)E→F 发生消去反应,化学反应方程式为
浓硫酸
Δ
−−−−−→+H 2O
(3)F 含醛基,加入银氨溶液并酸化得到羧酸,发生氧化反应,所以反应类型是氧化反应;
(4)H→I 发生酯化反应,反应方程式是
+C 2H 5OH
浓硫酸Δ
+H 2O
(5)氮原子是7号元素,基态N 原子的成对电子数与未成对电子数之比为4:3;-
3NO 中N
为中心原子,孤电子对数为1=2⨯(6-32)0,-3NO 离子的空间构型为平面三角形; (6)N -甲基咪唑(
)中碳原子可形成单键和双键,碳原子杂化方式为sp 3、sp 2;
同一周期,从左到右电一电离能逐渐增大, N 的价电子层是2s 22p 3,处于半稳定状态,所以N >C ,由于氢原子的核外电子距离原子核近,引力大,所以氢元素的电一电离能比C 大,但比N 小,所含元素第一电离能由大到小的顺序是N>H>C ;
(7)根据立方晶系TiO 2晶胞结构,可知每个TiO 2晶胞中平均分布4个Ti 原子核8个O 原
子,所以其晶体的密度是230m 4(48162)=a 10A ρV N c -⨯+⨯=
⨯⨯g/cm 3
=230
A 320N a c 10-⨯⨯ g/cm 3。