人教版选修3 第2章第2节 分子的立体构型（第2课时） 作业 (2).doc

第2节 分子的立体构型第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介课时演练促提升a组1.已知zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么zncl42-的立体结构为()a.直线形b.平面正方形c.正四面体形d.正八面体形解析:根据杂化轨道理论,zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道后,其杂化轨道构型一定为正四面体形,又由于zn2+结合了4个cl-,孤电子对数为0,所以zncl42-的立体结构为正四面体形。答案:c2.在分子中,羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为()a.sp2杂化;sp2杂化b.sp3杂化;sp3杂化c.sp2杂化;sp3杂化d.sp杂化;sp3杂化解析:羰基上的碳原子共形成3个键,为sp2杂化,两侧甲基中的碳原子共形成4个键,为sp3杂化。答案:c3.下列关于苯分子的性质描述错误的是()a.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120b.苯分子中的碳原子,采取sp2杂化c.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键d.苯能使酸性kmno4溶液褪色解析:苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子呈平面正六边形结构,键角为120;在苯分子中间形成一个六电子的大键,因此苯分子中的碳碳键并不是单双键交替结构,也就不能使酸性kmno4溶液褪色。答案:d4.在下列化学反应:h+oh-h2o;2h2+o22h2o;hcl+nh3nh4cl;bacl2+(nh4)2so4baso4+2nh4cl;fe+cu2+cu+fe2+;nanh2+h2onaoh+nh3中,反应时不形成配位键的是()a.b.c.d.解析:由结构可知:中各物质均不含有配位键,虽然n中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键。只有中由于生成铵离子而形成配位键。答案:a5.配位化合物简称配合物,它的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。配合物zn(nh3)6cl2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为()a.zn2+、nh3、2+、6b.zn2+、nh3、1+、6c.zn2+、cl-、2+、2d.zn2+、nh3、2+、2解析:在zn(nh3)6cl2中中心离子为zn2+,配体为nh3,配位数为6,构成内界zn(nh3)62+。答案:a6.下列关于杂化轨道的叙述正确的是()a.杂化轨道可用于形成键,也可用于形成键b.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对c.nh3中n的sp3杂化轨道是由n的3个p轨道与h的s轨道杂化而成的d.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个ch 键解析:杂化轨道只用于形成键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成键,故b项正确,a项不正确;nh3中n的sp3杂化轨道是由n的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,c项不正确;在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个ch 键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个cc 键,d项不正确。答案:b7.氮化硼(bn)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到bf3和bn,如下图所示:请回答下列问题:(1)由b2o3制备bf3、bn的化学方程式依次是、。(2)基态b的电子排布式为;b和n相比,电负性较大的是,bn中b的化合价为。(3)在bf3中,fbf的键角是,b的杂化轨道类型为,bf3和过量naf作用可生成nabf4,b的立体结构为。解析:(1)根据物质的制备流程图可推知由b2o3制备bf3和bn的化学方程式。(2)因为同一周期,随着原子序数的增大,电负性逐渐增大,故b的电负性小于n的电负性,即得电子能力n大于b,所以bn中n元素是-3价,b元素是+3价。(3)因为bf3中的b原子是sp2杂化,故该分子是平面正三角形分子,故键角是120;b的空间构型可类比n,也应该是正四面体结构。答案:(1)b2o3+3caf2+3h2so42bf3+3caso4+3h2ob2o3+2nh32bn+3h2o(2)1s22s22p1n+3 (3)120sp2正四面体8.x、y、z、r为前四周期元素,且原子序数依次增大。xy2是红棕色气体;x与氢元素可形成xh3;z基态原子的m层与k层电子数相等;r2+的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:(1)y基态原子的电子排布式是;z所在周期中第一电离能最大的主族元素是。(2)x的立体构型是;r2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是。(3)将r单质的粉末加入xh3的浓溶液中,通入y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是。解析:(1)xy2是红棕色气体,应为no2,则x为氮元素,y为氧元素;z基态原子的m层与k层电子数相等,k层有2个电子,则m层也有2个电子,是镁元素,第3周期中第一电离能最大的主族元素是氯元素;(2)n中氮原子是sp2杂化,与氧原子形成2个键,立体构型是v形;r2+离子的3d轨道有9个电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,共27个电子,因此r为29号元素铜元素,cu2+有空轨道,能接受孤对电子形成配位键,在h2o中氧原子能提供孤对电子;(3)铜与浓氨水、氧气反应后溶液呈深蓝色,生成氢氧化四氨合铜,从而可写出方程式并配平。答案:(1)1s22s22p4cl(2)v形o(3)2cu+8nh3h2o+o22cu(nh3)42+4oh-+6h2o9.第四周期的cr、fe、co、ni、cu、zn等许多金属能形成配合物。(1)cr的核外电子排布式为;(2)科学家通过x射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下:图中虚线表示的作用力为;(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成cu(nh3)4so4h2o晶体。在cu(nh3)4so4h2o晶体中,cu(nh3)42+为平面正方形结构,则呈正四面体结构的原子团是,其中心原子的杂化轨道类型是;(4)过渡金属配合物ni(co)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=。co与n2结构相似,co分子内键与键个数之比为。甲醛(hcho)在ni催化作用下加氢可得甲醇(ch3oh)。甲醛分子内c的杂化方式为,甲醇分子内的och键角(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的och键角。解析:(1)cr的核外电子排布遵循“半满稳定”,其电子数与构造原理略有差异。(2)cu2+与水分子的氧原子间形成配位键;而水分子的氢原子与水分子的氧原子、硫酸根的氧原子间形成的是氢键。(3)h2o是角形分子,呈四面体结构的原子团只能是s,其中心原子s采取sp3杂化。(4)配合物ni(co)n中由co提供孤电子对,ni的价电子数为10,则由co提供的电子数为8,n=4。n2与co等电子体,故分子内存在三键,键一个,键两个。甲醇形成四条键,碳原子采取sp3杂化。甲醇中och的键角接近10928,甲醛中碳原子为sp2杂化,键角为120。答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1(2)氢键、配位键(3)ssp3(4)412sp3小于b组1.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()bf3chchnh3ch4a.b.c.d.解析:sp2杂化形成的为三个夹角为120的平面三角形杂化轨道,另外中心原子还有未参与杂化的p轨道,可形成一个键,而杂化轨道只用于形成键或容纳未成键的孤电子对,的键角均为120,为sp杂化,为sp3杂化。答案:a2.用过量硝酸银溶液处理0.01 mol氯化铬水溶液,产生0.02 mol agcl沉淀,则此氯化铬最可能是()a.cr(h2o)6cl3b.cr(h2o)5clcl2h2oc.cr(h2o)4cl2cl2h2od.cr(h2o)3cl33h2o解析:0.01 mol氯化铬能生成0.02 mol agcl沉淀,说明1 mol 配合物的外界含有2 mol cl-。答案:b3.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断,nf3分子的空间结构和中心原子的杂化方式为()a.直线形sp杂化b.三角形sp2杂化c.三角锥形sp2杂化d.三角锥形sp3杂化解析:nf3分子的空间结构和中心原子的杂化方式与nh3相同。答案:d4.关于cr(h2o)4br2br2h2o的说法正确的是()a.配体为水分子,配原子为o,外界为br-b.中心离子的配位数为6c.中心离子cr3+采取sp3杂化d.中心离子的化合价为+2解析:cr(h2o)4br2br2h2o中内界为cr(h2o)4br2+,cr3+为中心离子,配体为h2o、br-,配位数为6,外界为br-、h2o,cr3+提供的空轨道数为6,中心离子未采取sp3杂化。答案:b5.如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图,有关的叙述正确的是()a.该叶绿素只含有h、mg、cb.该叶绿素是配合物,中心离子是镁离子c.该叶绿素是配合物,其配体是nd.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物解析:mg的最高化合价为+2,而化合物中mg与4个氮原子作用,由此可以判断该化合物中mg与n间形成配位键,该物质为配合物,b项正确、d项不正确;该化合物组成中还含有氧元素,a项不正确;该化合物中配位原子为n,而不能称为配体,同样也不能称配体是氮元素,因为配体一般可以是离子或分子,c项不正确。答案:b6.下列分子所含原子中,既有sp3杂化,又有sp2杂化的是()a.乙醛b.丙烯腈c.甲醛d.丙炔解析:乙醛中甲基的碳原子采取sp3杂化,醛基中碳原子采取sp2杂化;丙烯腈中碳碳双键的两个碳原子采取sp2杂化,另一个碳原子采取sp杂化;甲醛中碳原子采取sp2杂化;丙炔中甲基碳原子采取sp3杂化,碳碳三键中两个碳原子采取sp杂化。答案:a7.早期发现的一种天然二十四面准晶颗粒由al、cu、fe三种金属元素组成。回答下列问题:(1)可用硫氰化钾检验fe3+,形成的配合物的颜色为。(2)新制备的cu(oh)2可将乙醛(ch3cho)氧化成乙酸,而自身还原成cu2o。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为,1 mol乙醛分子中含有的键的数目为。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是。解析:(1)形成的硫氰合铁配离子为红色。(2)乙醛分子中甲基碳原子空间四面体构型,采取sp3杂化;醛基是平面结构,碳原子采取sp2杂化;ch3cho分子中的碳碳键、4个碳氢键都是键,碳氧双键中有一个键,所以1 mol乙醛分子中共有6 mol 键,也就是6na;由于乙酸分子羟基极性更强,形成了分子间的氢键,造成沸点升高。答案:(1)红色(2)sp3、sp26na形成了分子间的氢键,造成沸点升高8.配位键是一种特殊的共价键,即共用电子对由某原子单方面提供和另一缺电子的粒子结合。如n就是由nh3(氮原子提供电子对)和h+(缺电子)通过配位键形成的。据此,回答下列问题:(1)下列粒子中可能存在配位键的是。a.co2b.h3o+c.ch4d.h2so4(2)硼酸(h3bo3)溶液呈酸性,试写出其电离方程式:。解析:解题时要注意配位键形成条件中的一方提供电子对,另一方提供空轨道。(1)由题中信息可导出结论:凡能给出h+的物质中一般含有配位键。(2)硼原子为缺电子原子,h3bo3的电离是b原子和水中的oh-形成配位键,水产生的h+表现出酸性。答案:(1)bd(2)h3bo3+h2oh+b(oh)4-9.(1)中国古代四大发明之一黑火药,它的爆炸反应为2kno3+3c+2sa+n2+3co2。除s外,上列元素的电负性从大到小依次为。在生成物中,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为。已知cn-与n2结构相似,推算hcn分子中键与键数目之比为。(2)原子序数小于36的元素q和t,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数t比q多2。t的基态原子外围电子(价电子)排布为,q2+的未成对电子数是。(3)在crcl3的水溶液中,一定条件下存在组成为crcln(h2o)6-nx+(n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(rh),可发生离子交换反应:crcln(h2o)6-nx+xrhrxcrcln(h2o)6-n+xh+交换出来的h+经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子的组成。将含0.001 5 mol crcln(h2o)6-nx+的溶液,与rh完全交换后,中和生成的h+需浓度为0.120 0 moll-1 naoh溶液25.00 ml,已知该配离子的化学式为。解析:(1)元素的非金属性越强则电负性越强,故c、n、o、k四种元素电负性强弱的关系为onck。在生成物中只有co2是含极性键的分子,co2的中心原子c以sp杂化形成直线形分子。