题型逐点通关练(十七)成键方式及分子空间结构-2025版世纪金榜二轮化学收官专项辅导与训练

题型逐点通关练(十七)成键方式及分子空间结构(20分钟31分)1.(7分)(2024·潍坊模拟)N、P、As均为氮族元素,这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题:(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c(填序号,下同),未成对电子最多的是d。(2分)

a.1s22s22p3 b.1s22s2c.1s22s12p4 d.1s22s12p3【解析】(1)a是基态N原子电子排布式,能量最低,有3个未成对电子;b是基态N3+的电子排布式,能量最低,无未成对电子;c中2s上的1个电子跃迁到2p上,该电子排布式是激发态的N原子,跃迁到基态,可捕捉到发射光谱,有3个未成对电子;d中2s上失去1个电子,有4个未成对电子。用光谱仪可捕捉到发射光谱的是c;未成对电子最多的是d。(2)Si、P、S的电负性由大到小的顺序是S>P>Si,第一电离能由大到小的顺序是P>S>Si。(2分)

【解析】(2)同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,即电负性强弱顺序是S>P>Si;同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势,但ⅤA族元素中p轨道处于半充满状态,第一电离能大于ⅥA族元素,第一电离能由大到小顺序是P>S>Si。(3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2)反应生成有机化合物B,B具有优异的催化性能。吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是sp2,

化合物A易溶于水,原因是化合物A与水分子间存在氢键,

含Zn有机物B的分子结构中含BCD(填序号)。(3分)

A.离子键B.配位键C.π键D.σ键E.氢键【解析】(3)从化合物A结构示意图知,N的杂化类型为sp2;化合物A中含有N原子和羟基,能与水分子形成分子间氢键,增加A在水中的溶解度;根据结构简式,含Zn有机物B含有σ键、π键、N→Zn及O→Zn配位键,选项BCD符合题意。2.(7分)(2024·青岛模拟节选)(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为sp2。(2分)

【解析】(1)ZnCO3中阴离子CO32-的空间结构为平面三角形,C原子的杂化方式为(2)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S。(1分)

【解析】(2)根据价层电子对互斥模型,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别是4、3、3。(3)AsH3分子为三角锥形,键角为91.80°,小于氨分子的键角,AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对与砷原子核距离较远,斥力较小,键角较小。(2分)

【解析】(3)AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对与砷原子核距离较远,斥力较小,键角较小。(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子砷的VSEPR模型是四面体形,砷原子杂化方式为sp3。(2分)【解析】(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中,中心原子砷的VSEPR模型是四面体形,砷原子杂化方式为sp3。3.(7分)(1)AsCl3分子的空间结构为三角锥形,其中As的杂化轨道类型为sp3。(2分)

【解析】(1)AsCl3的中心原子(As原子)的价层电子对数为3+12×(5-1×3)=4,所以As是sp3杂化,有1个孤电子对,AsCl3(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为sp3、sp2。

(1分)【解析】(2)乙醛分子结构简式为CH3CHO,甲基碳原子为sp3杂化,醛基碳原子为sp2杂化。(3)在硅酸盐中,SiO44-四面体[图(a)]通过共用顶角氧原子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根离子,其中Si原子的杂化轨道类型为sp3,Si与O的原子数之比为1∶3,化学式为[SiO3]n【解析】(3)依据图(a)可知,SiO44-的空间结构类似于甲烷分子,为正四面体形,硅原子的杂化轨道类型和甲烷分子中碳原子的杂化轨道类型相同,为sp3;图(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根离子,每个结构单元中2个氧原子被两个结构单元顶角共用,所以每个结构单元含有1个硅原子、3个氧原子,硅原子和氧原子数之比为1∶3,化学式可表示为[SiO(4)S单质的常见形式为S8,其结构如图所示,S原子采取的杂化方式是sp3。(1分)

【解析】(4)由题图结构可知,每个硫原子形成2个共价键,且含有2个孤电子对,S原子的价层电子对数为4,故硫原子采取sp3杂化。4.(10分)(2024·德州模拟节选)铬是一种重要的元素,在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用,Cr3+的配位能力很强,可以形成多种配离子。(1)Cr2(SO4)3是最重要的铬(Ⅲ)盐之一,阴离子SO42-的空间结构为正四面体形,基态S原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为7∶1。【解析】(1)阴离子SO42-的中心S价层电子对数为4+12×(6+2-4×2)=4,无孤电子对,空间结构为正四面体形;基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4,核外电子中成对电子数为14,未成对电子数为2,所以其成对电子数和未成对电子数之比为(2)NH3、H2O、CN-都是常见的配体,以上配体中所含元素的电负性由大到小的顺序是O>N>C>H。(2分)

【解析】(2)同周期主族元素从左到右电负性依次增强,电负性:O>N>C,4种元素中H元素电负性最弱,所以电负性由大到小的顺序是O>N>C>H。(3)1mol[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中σ键的数目为19NA,基态N原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为纺锤(或哑铃)形。(2分)

【解析】(3)1mol[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中3molNH3共9molN—Hσ键,2molH2O共4molO—Hσ键,三价铬离子提供空轨道与3molNH3形成3mol配位键,与2molH2O形成2mol配位键,与1molCl-形成1mol配位键,所以σ键的数目为19NA;基态N原子电子排布式为1s22s22p3,占据最高能级为2p,其电子云轮廓图为纺锤或哑铃形。(4)[Cr(NH3)3(H2O)3]3+中配体NH3的杂化类型是sp3,H2O的键角小于(填“大于”“小于”或“等于”)NH3的键角,判断依据是H2O中O和NH3中N均为sp3杂化,O有两对孤电子对,N有一对孤电子对,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小。(4