答案 (1)sp3 平面(正)三角形 (2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
(3)NO-2 (4)1∶2 (5)
1-2-解析 (1)SO4的中心原子S的价层电子对数为2×(6+2-4×2)+4=4,SO24中S1为sp3杂化。NO-3的中心原子N的孤电子对数为×(5+1-3×2)=0,成键电子对数为23,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,由于N原子上没有孤电子对,NO-3的空间构型为平面(正)三角形。
(2)Fe原子核外有26个电子,根据构造原理,基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
(3)用替代法,与O3互为等电子体的一种阴离子为NO-2。
(4)N2的结构式为N≡N,三键中含1个σ键和2个π键,N2分子中σ键与π键的数目比为n(σ)∶n(π)=1∶2。
(5)根据化学式,缺少的配体是NO和H2O,NO中N为配位原子,H2O中O上有孤电子对,O为配位原子。
9.(2018·唐山市一模)(15分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,元素W是宇宙中最丰富的元素,元素X的原子最外层电子数是其内层的3倍,元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态,Y、X、Z不在同一周期,且Y原子核外p电子比s电子多5个。
(1)Z基态原子的核外电子排布式为____________。
(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化剂之一,如催化异丙苯(裂化生成苯和丙烯。
)
①1 mol丙烯分子中含有σ键与π键的数目之比为________。 ②苯分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
③Z的一种氧化物ZO5中,Z的化合价为+6,则其中过氧键的数目为________个。 (3)W、X、Y三种元素的电负性由小到大的顺序为________。(请用元素符号回答) (4)ZY3熔点为1152 ℃,熔融状态下能够导电,据此可判断ZY3晶体属于________(填晶体类型)。
(5)ZX2晶体的晶胞结构如图,每个Z原子周围最近的X原子数目为________。若该化合物的相对分子质量为M,晶胞边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为________g/cm3。
答案
(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) (2)①8∶1
②sp2 ③2
(3)H 2M(5)6 a3N A 解析 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,元素W是宇宙中最丰富的元素,W是H。元素X的原子最外层电子数是其内层的3倍,X是O。元素Z的基态原子核外电子有24种运动状态,Z是Cr。Y、X、Z不在同一周期,Y是第三周期元素,Y原子核外p电子比s电子多5个,Y是Cl。 (1)Cr基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 (2)①单键都是σ键,双键中含有1个σ键、1个π键,所以1 mol丙烯分子(CH2===CHCH3)中含有σ键与π键数目之比为8∶1。②苯分子是平面形结构,分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2。③设过氧键的数目为x,则-2 价氧原子的个数是5-2x,Cr的化合价为+6,则根据正负价代数和为0可知2x+(5-2x)×2=6,解得x=2。 (3)非金属性越强,电负性越大,则W、X、Y三种元素的电负性由小到大顺序为H (5)根据晶胞结构可判断每个Cr原子周围最近的O原子数目为6个。晶胞中Cr原2M NA12M 子的数目是1+8×8=2个,则该晶体的密度为a3 g/cm3=a3N g/cm3。 A 10.(2018·呼和浩特市一模)(15分)铂(Pt)可以和很多化合物形成配合物。生产生活中有重要的用途。 (1)铂和氨水可以形成配合物。可用于提取铂。氨水中各元素的第一电离能从大到 小的顺序为________。 (2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体,科学研究表明,反式分子和顺式分子同样具有抗癌活性。 ①Cl-的核外电子排布式为____________。 ②吡啶分子是大体积平面配体。其结构简式为,吡啶分子中氮原子的轨道杂 化方式是________,分子中的大π键可用符号Πn其中m代表参与形成大π键的m表示,原子数。n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶中的大π键应表示为________;1 mol吡啶中含有σ键的数目为________。 ③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有________(填字母)。 a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.非极性键 e.氢键 f.极性键 ④二氯二吡啶合铂分子中,Pt2+的配位数是4,但是其轨道杂化方式并不是sp3。 简述理由:_____________________________________________________ _________________________________________________________________。 ⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示,该分子是________分子(填“极性”或“非极性”)。 (3)富勒烯C60能够与Pt结合形成一系列配合物。富勒烯(C60)的结构如图所示,C60属于________晶体;C60分子中五元环与六元环的数目比为________。 (4)金属铂立方晶胞的二维投影图如图所示。若金属铂的密度为d g/cm3。则晶胞参数a=________nm(列出计算式即可)。 答案 (1)N>O>H (2)①1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6 ②sp2杂化 Π66 11NA ③bdf ④若Pt2+以sp3杂化轨道进行配位,则二氯二吡啶合铂为四面体结构,不存在顺反异构体(二氯二吡啶合铂分子存在顺、反两种构型。若为sp3杂化则不存在顺反异构) ⑤非极性 (3)分子 3∶5 34×195?3780?7 ?? (4) dNA×10?或 602d? 解析 (1)同周期元素的第一电离能从左往右呈增大趋势,但N元素的2p轨道处于半充满状态,故N的第一电离能大于O。 (2)①Cl-的核外电子数为18,其电子排布式为1s22s22p63s23p6。 ②根据吡啶的结构简式可知:N原子形成了2个σ键,且含有一对孤电子对,故吡啶分子中氮原子的杂化方式为sp2杂化;吡啶中参与形成大π键的原子数和电子数均为6,则吡啶中大π键应表示为Π66;1 mol 吡啶中含有11 mol σ键。 ③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间的作用力有配位键、碳碳之间形成的非极性键和碳氮之间形成的极性键。 ④由题信息可知:二氯二吡啶合铂存在顺反异构,若以sp3杂化方式进行配位,则不存在顺反异构。 ⑤分子结构对称,正负电中心重合。 (3)C60是由60个碳原子构成的分子,其中含有12个五元环和20个六元环。 m4M (4)根据图可得,每个金属铂立方晶体独自占有铂的个数为4,则V=ρ=Nd= A 34×19534×1954×195 g/mol7 cm=×10 nm。 3,所以a=NAd g/cmdNAdNA 11.(2018·株洲市二检)(15分)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。 (1)基态Fe2+的简化电子排布式为________。 (2)实验室可用KSCN、苯酚(轨道类型为____________。 (3)FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃。FeCl3的晶体类型是____________。FeSO4 )来检验Fe3+。N、O、S三种元素 的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化
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