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1、分子结构与性质 专题训练及答案非选择题（本题包括7 小题,共 100 分）高温1. （14分）（2018南充模拟）可以由下列反应合成三聚氰胺:Ca0+3CCaC2+高温CO f ,CaC +NCaCN +C,CaCN +2H 0一NH CN+Ca（0H） ,NH CN 与水反应生成尿素2 2 2 2 2 2 2 2C0（NH2）2,尿素合成三聚氰胺。写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:;CaCN2中阴离子为C错误！未找到引用源。，与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有N20和（填化学式）：由此可以推知C 错误！未找到引用源。的空间构型为。（2）三聚
2、氰胺（NE ）俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸HN NHJ后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过结合, 在肾脏内易形成结石。（3）Ca0晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为,Ca2+采取的堆积方式为,02-处于Ca2+堆积形成的空隙中；CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为3 401 kjmol-i、786 kjmol-i。导致两者晶格能差异的主要原因是 Ca+OO2itCaO晶胞（4）配位化合物K Fe（CN）遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子,已知铁原子的最外层电子数和配体 3n提供电子数之和为14,求n=。【解析】（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、
3、内层排满电子的基态原子是锌,根据构造原理，基态的锌原子核外 电子排布式为1s22s22p63s23p63d4s2或Ar3d104s2 ;与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有呼和CO?;等电子 体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，所以C错误！未找到引用源。离子的空间构型是 直线形。（2）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石。（3）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6,Ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆 积,02-处于Ca2+堆积形成的八面体空隙中；晶格能大小与离子带电量成
4、正比, CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体 中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能。（4）CN-是常见的配位体,在配位化合物K Fe（CN）中每个配体可以提供2个电子，而铁原子最外层有2个电子，根据铁原3n子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14,可得2+2n=14,所以n=6。答案：（1）1s22s22p63s23p63dio4s2 或A门 3dio4s2 CO? 直线形 （2）氢键 （3）6面心立方最密堆积 CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量 （4）62. （14分）（2018 汉中模拟）X、Y、Z、W为
5、原子序数递增的短周期主族元素,R为过渡元素。Y的最高价氧化物对应的水 化物是强酸,Z元素基态原子中有2个未成对电子，基态W原子的价层电子排布式为nsn-mpn-1,X与W为同主族元素。基 态的R原子M能层全充满,核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题：（1）基态R原子的核外价层电子排布式为。（2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为（填“元素符号”）。(3) 元素 Y 的简单气态氢化物的沸点(填“高于”或“低于”)元素 X 的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是,元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为,元素X的简单气态氢化物分子的空间构型为(4) Y的气态氢化物在水中可形成氢键
6、，其氢键最可能的形式为(填字母序号)。HIYIHH（） I HBHHYHH()IHCL)(5) 分子中的大n键可用符号错误！未找到引用源。表示，其中m代表参与形成大n键的原子数,n代表参与形成大n 键的电子数,X的最高价氧化物分子中的大n键应表示为，其中o键与n键数目之比为。R元素与Y元素形成某种化合物的晶胞结构如图所示(黑球代表R原子)，若该晶胞的边长是a cm,则该晶体的密度为 gcm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。【解析】基态W原子的价层电子排布式为nsn-mpn-i,则n=3,基态W原子的价层电子排布式为3s23p2,W是硅元素;X与W 为同主族元素,X是碳元素;X、Y、Z、W为
7、原子序数递增,Z元素基态原子中有2个未成对电子,Z是氧元素,Y的最高价氧 化物对应的水化物是强酸,Y是氮元素；R为过渡元素,基态的R原子M能层全充满,核外有且仅有1个未成对电子,R是铜 元素。(1) 基态铜原子的核外有 29个电子,价层电子排布式为 3d104s1。(2) 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,氮原子2p轨道半充满，第一电离能大于0,所以C、N、O三种元素的 第一电离能由大到小的顺序为 NOC。(3) NH分子间有氢键,NH的沸点高于CH的沸点，元素NH中氮原子价电子对数是4,氮原子的杂化类型为sp3,CH分子的 空间构型为正四面体。(4) 水中氢原子与NH3中氮原子形成氢
8、键，故选B。(5) 分子中的大n键可用符号错误！未找到引用源。表示，其中m代表参与形成大n键的原子数,n代表参与形成大n键的电子数,旳2分子中的大n键应表示为错误！未找到引用源。，二氧化碳的结构是，双键中有1个。键和1个n键，二氧化碳中。键与n键数目之比为1 : 1。根据均摊原则，1个晶胞中铜原子数是12X错误！未找到引用源。二3、 氮原子数是8X错误！未找到引用源。=1，所以该晶胞的化学式是CN,摩尔质量是206 gmol-1,1个晶胞的质量是错 误！未找到引用源。g,该晶胞的边长是a cm,则晶胞的体积是a3cm3,该晶体的密度为错误！未找到引用源。gcm-3(用 N 表示阿伏加德罗常数的
9、值)。A答案：(1)3dio4si (2)N0C(3)高于 NH分子间形成氢键 sp3正四面体3(4)B(5)错误！未找到引用源。1：1错误！未找到引用源。3. (18分)(2018 咸阳模拟)WA族的碳、硅等元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1) 在基态14C原子中，核外存在对自旋相反的电子;C错误！未找到引用源。离子的几何构型为。(2) 利用反应CuCl+CH+2NHCu C (乙炔亚铜，红色)+2NHCl可检验乙炔。乙炔分子中o键与n键数目之比为22223224,NH4Cl 中含有的化学键类型有。4(3) “分子机器设计和合成”的研究对象之一为“分子开关”,“分
10、子开关”与大环主体分子苯芳烃、杯芳烃等有关。 如图为对叔丁基杯4芳烃，由4个羟基构成杯底，羟基间的相互作用力是。对叔丁基杯4芳烃中碳原子的杂化方式有。 杯芳烃可用于某些IIIB族元素金属离子如57La3+及2iSe2+的萃取，基态Se2+核外电子排布式为。金刚砂(SiC)的晶胞结构如图所示，每个碳原子周围距离最近的碳原子数目为个;若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度表达式为g cm-3。Is 2s 2p【解析】碳原子核外电子排布为lS22S22p2,其电子排布图为也匹 HHD,则在基态14C原子中，核外存在2对自旋 相反的电子;C错误！未找到引用源。中中心原子价层电子对个数=错误！未找到引用源
11、。=3，碳原子采用sp2杂化，轨道 构型为平面三角形，成键原子有3个，分子空间构型为平面三角形；乙炔的结构式为H (: (: H,单键为o键，三键含有i个o键、个n键,故乙炔分子中o键与n键数目之比为3 : 2；NHCI中铵根离子与氯离子之间存在离子键,氮与氢原子之间存在共价键和配位键；4(3) 对叔丁基杯4芳烃中，0的非金属性很强，在羟基之间存在氢键;叔丁基杯4芳烃中含有苯环和饱和烃基，故碳原 子的杂化方式有sp2和sp3;硒是34号元素，硒原子核外有34个电子，硒原子失去2个电子变成Se2+,根据构造原理可 知 Se2+核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63dio4s24p2
12、或Ar3dio4s24p2；(4) 金刚砂为原子晶体，每个硅原子连接4个碳原子，硅原子的配位数为4，每个硅原子又连接其他3个碳原子，所以每个 碳原子周围最近的碳原子数目为3X4=12；该晶胞中碳原子个数=8X错误！未找到引用源。+6X错误！未找到引用源。40X4P二错误！未找到引用源。=(aX10-10)3=4,硅原子个数为4,晶胞边长二aX 10-10cm,体积V=(aX 1O-1ocm)3,误！未找到引用源。二错误！未找到引用源。gcm%答案：(1)2平面三角形(2)3： 2离子键、共价键、配位键(或离子键、共价键)(3)氢键sp2、sp3 1s22s22p63s23p63de4s24p2
13、 或Ar3d104s24p2(4)12 错误！未找到引用源。4. (12分)短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，且C元素最高价氧化物对应的水化物能电离出电子数相等的阴、 阳离子。A、C位于同一主族,A为非金属元素,B的最外层电子数是次外层电子数的3倍,B、C的最外层电子数之和与D 的最外层电子数相等。E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏。请回答下列问题：(1) 写出 E 元素原子基态电子排布式:。(2) 写出由B、C两种元素组成1：1化合物的电子 ，该物质中含有的化学键类型有。由上述A、B、C、D四种元素中的三种组成某种盐,水溶液显碱性，是家用消毒剂的主要成分。将该盐
14、溶液滴入淀粉 KI溶液中，溶液变为蓝色，则反应的离子方程式为_。由上述A、B、C、D四种元素中的两种或多种元素组成的化合物有多种，写出一种既含有极性键又含有非极性键的共 价化合物。B、D两种元素可形成多种阴离子，如D错误！未找到引用源。、D错误！未找到引用源。、D错误！未找到引用源。 等,在这三种阴离子中中心原子的杂化方式分别为 离子的立体构型分别为。【解析】根据题意可推知:A是H;B是0;C是Na;D是Cl;E是Fe。(1) Fe 原子基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2 或 Ar3d64s2。Nn+： (i： ()： 丁 Na+由B、C两种元素组成1 : 1化合物为
15、Na O，其电子式是,NaO中含有离子键和共价键(非极性2 2 2 2共价键)。(3) 由上述A、B、C、D四种元素中的三种组成某种盐，水溶液显碱性，是家用消毒剂的主要成分。将该盐溶液滴入淀粉 KI溶液中，溶液变为蓝色，说明该盐有强的氧化性，则该盐是NaCIO,则反应的离子方程式为2l-+CI0-+H0|2+CI-+20H-。(4) 四种元素形成的含有非极性键的共价化合物应含有过氧键，应为 HO。B、D两种元素可形成的三种阴离子为CI错误！未找到引用源。、Cl错误！未找到引用源。、CI错误！未找到引 用源。，三种离子中CI的价层电子对数均为4,均为sp3杂化，立体构型分别为V形、三角锥形、正四面体形。答案:(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或 Ar3d64s2)Na+: ()： ()： 2_Na+(2) 离子键和共价键(或非极性键)(3) 2I-+CIO-+H O I +CI-+2OH-22(4) HO22(5) sp3、sp3、sp3 V形、三
