选修3 第二章 分子结构与性质

选修 3 第二章 分子结构与性质(计时：45 分钟 满分：100 分)1. (15分)(2014课标全国II)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电 子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍, d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1) b、c、d中第一电离能最大的 (填元素符号),e的价层电子轨道示意图为。(2) a 和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是(填化学式，写 出两种)。(3) 这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是；酸根呈三角锥结构的酸是(填化学式)。(4) c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e的化合价为。解析 根据“a的核外电子总数与其周期数相同”可知a为H元素；根据“c的最外层电子数为其内 层电子数的3倍”可知c为O元素；根据“b的价电子层中的未成对电子有3个”且原子序数：bS;由于N的2p轨道处于半充满的较稳定状态，故其 第一电离能大于O,故N、O、S三种元素中，第一电离能最大的是N元素；Cu的价层电子轨道示意图为3d4s(2) H元素可以和N元素形成三角锥形分子NH3，在 NH3中，中心原子N原子的杂化方式为sp3杂化； H元素与N元素形成的N2H4, H元素与O元素形成的H2O2,都是既含有极性键又含有非极性键的化合物。(3) 这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子价层电子对数为3的是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥 结构的是H2SO3。(4) 由图1可知该晶体结构中Cu的个数为4, O的个数为8xg+ 1 = 2,化学式为Cu2O即Cu的化合价为+ 1 价。根据阴离子呈四面体结构可知阴离子是SO4-；阳离子中存在的化学键有共价键和配位键；该化合 物加热时首先失去的组分是HQ;因为HQ与Cu2 +形成的配位键比NH3与Cu2+形成的配位键弱。(3)HNO2、 HNO3 H2SO3OH/(4)1(5)SO2-共价键和配位键 H2O H2O与Cu2 +的配位键比NH3与Cu2 +的弱2. (15分)(2014*山东理综)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部 分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。图甲石墨烯结构OH图乙氧化石墨烯结构(1) 图甲中，1号C与相邻C形成O键的个数为。(2) 图乙中，1号C的杂化方式 ，该C与相邻C形成的键角(填“”“”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3) 若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O 中，则氧化石墨烯中可与H2O 形成氢键的原子有(填元素符号)。(4) 石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为，该材料的化学式为。OC60 OM图丙解析(1)两个成键原子间有且只有一个g键，1号C与周围3个碳原子形成3个g键。(2) 图乙中，1号C形成了 4个g键，杂化方式为sp3,形成四面体结构，1号C与相邻C形成的键角 为109.5。；而甲中1号C形成平面三角形结构，1号C与相邻C形成的键角为120，因此图乙中的键角小。(3) 氧化石墨烯中的氧原子与H2O中的氢原子，氧化石墨烯中的氢原子与H2O中的氧原子都可以形成 氢键。(4) 棱上有12个M原子，内部有9个，晶胞中M原子的个数为12x4 + 9 = 12, C60位于晶胞的顶点和 面心上，其个数为8x8 + 6x2 = 4,化学式为M3C6O。823 60答案 (1)3(2) sp3，元素C与元素D的第一电离能的大小比较为(填入相应的元素符号)。(2) F 的核外电子排布式为。(3) 元素 B 与元素 E 形成的晶体所属的晶体类型为晶体，在该晶体中原子间形成的共价键属于(填选项字母)。A. g键B. n键C.既有g键，又有n键(4) 由氢元素与 A、 B 两元素共同构成的相对分子质量为 30 的分子里中心原子的杂化轨道类型为，分子的空间构型为。(5) 根据等电子原理，写出由元素 A 与元素 B 构成的一种双原子极性分子的结构式： 。答案 (1)O C Mg Al(2) Ar3d54s2 或 1s22s22p63s23p63d54s2(3) 原子 A(4) sp2 平面三角形(5) C=O8. (12分)1.双氰胺的结构简式如图所示。(1) 双氰胺的晶体类型为。(2) 双氰胺所含元素中， (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。(3) 双氰胺分子中g键和n键数目之比为。II.硼的最简单氢化物一一乙硼烷的球棍模型如图所示，由它制取硼氢化锂的反应为2LiH +B2H6=2LiBH4。(4) 乙硼烷分子中硼原子的杂化轨道类型为。(5) BH;为正四面体结构，LiBH4中硼原子和氢原子之间的化学键有。A.离子键B.金属键C.氢键D.配位键E.极性键F.非极性键(6) 根据以上反应判断，反应中涉及的元素的电负性从小到大的顺序为(用元素符号表示)。(7) 碳的最简单氢化物是CH4，而硼的最简单氢化物不是BH3,其原因为。答案(1)分子晶体氮(3)31sp3(5) DE (6)LivBvH(7)CH4中碳原子形成8电子稳定结构，而BH3中硼原子核外只有6个电子，不能达到稳定状态