（鲁京津琼专用）高考化学一轮复习第五章微考点36巧用“三大理论”破解分子结构练习 5页

微考点361．二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。已知二茂铁熔点是173℃(在100℃时开始升华)，沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是(　　)A．二茂铁属于分子晶体B．在二茂铁结构中，C5H与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键C．已知：环戊二烯的结构式为，则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化D．C5H中一定含π键2．下列分子或离子中，立体构型是平面三角形的是(　　)A．CH4B．NHC．NOD．CO23．(2019·安庆质检)下列说法中正确的是(　　)A．PCl3分子呈三角锥形，这是P原子以sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型不一定都是四面体D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形4．(2018·福建福安一中期中)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4－、[V(H2O)6]2＋等。下列对H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋过程的描述不正确的是(　　)A．氧原子的杂化类型相同B．微粒的化学性质发生了改变C．微粒中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变D．H2O与V2＋之间通过范德华力相结合5．亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流程如下：CoCl2·6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5NO2]Cl2(1)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co3＋形成配位键的原子为________(填元素符号)；配离子[Co(NH3)5NO2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为________________。(2)H2O2与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为________________。(3)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA的结构简式如图所示，1molNDMA分子中含有σ键的数目为________mol。n6．甲基呋喃与氨在高温下反应得到甲基吡咯：(1)Zn的基态原子核外电子排布式为________________________________________________。(2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2＋中，与Zn2＋形成配位键的原子是________(填元素符号)。(3)1mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为______mol。(4)甲基吡咯分子中碳原子轨道的杂化轨道类型是____________________________________。与NH3分子互为等电子体的阳离子为________。(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________。7．(2019·洛阳诊断)一种新型锌离子电池以Zn(CF3SO3)2为电解质，用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极，成功获得了稳定的大功率电流。(1)写出Mn原子基态核外电子排布式_______________________________________________。(2)CF3SO3H是一种有机强酸，结构式如图所示，通常用CS2、IF5、H2O2等为主要原料制取。①1molCF3SO3H分子中含有的σ键的数目为____mol。②H2O2分子中O原子的杂化方式为________________________________________________。与CS2互为等电子体的分子为_____________________________________________________。③IF5遇水完全水解生成两种酸，写出相关化学方程式：________________________________。8．(2018·重庆二诊)C、N、O、Si、P、Ge、As及其化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)基态氮原子核外电子占据的原子轨道数目为________。(2)图1表示碳、硅和磷三种元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是_____(填字母)。n(3)NH3的沸点比PH3高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据等电子原理，NO＋电子式为__________。(5)Na3AsO4中AsO的立体构型为__________，As4O6的分子结构如图2所示，则在该化合物中As的杂化方式是__________。9．氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。请回答下列问题：(1)臭鼬排放的臭气主要成分为3MBT(3甲基2丁烯硫醇，结构如图)。1mol3MBT中含有σ键数目为________(NA为阿伏加德罗常数的值)。沸点：3MBT________。(CH3)2C==CHCH2OH(填“高于”或“低于”)，主要原因是____________________________。(2)S有＋4和＋6两种价态的氧化物。①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是________(填字母)。A．中心原子的价层电子对数目相等B．都是极性分子C．中心原子的孤电子对数相等D．都含有极性键②SO3分子的立体构型为________，与其互为等电子体的阴离子为________(举一例)。将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是________。n答案精析1．B　[根据二茂铁的物理性质，熔点低，易升华，易溶于有机溶剂，说明二茂铁为分子晶体，A正确；碳原子含有孤电子对，铁原子含有空轨道，两者形成配位键，B错误；1号碳原子含有4个σ键，杂化类型为sp3，2、3、4、5碳原子有3个σ键，杂化类型为sp2，因此仅有1个碳原子采取sp3杂化，C正确；C5H中，碳原子没有达到饱和，存在碳碳双键，成键原子间只能形成一个σ键，另一个键必然形成π键，D正确。]2．C　[A项，CH4中C原子为sp3杂化，分子为正四面体结构；B项，NH中N原子为sp3杂化，离子为正四面体结构；C项，NO中，N原子上价层电子对数为×(5＋1)＝3，孤电子对数为3－3＝0，呈平面三角形；D项，CO2中C原子为sp杂化，分子呈直线形。]3．C　[PCl3分子的价层电子对数＝＝4，因此PCl3分子中P原子采取sp3杂化。sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。PCl3分子中一个孤电子对占据了一个杂化轨道，因此PCl3分子呈三角锥形，故AB3型的分子立体构型不一定都是平面三角形。]4．D　[水中氧的杂化方式为sp3，[V(H2O)6]2＋中氧的杂化方式也为sp3，A项正确，H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋，微粒结构发生了改变，则化学性质发生改变，故B正确；水分子中的孤电子对与V2＋形成了配位键，使得水分子中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变，故C项正确；H2O与V2＋之间通过配位键相结合，配位键属于化学键，不属于分子间作用力，故D项错误。]5．(1)N和Cl　sp2和sp3　(2)H2O2与H2O分子之间可以形成氢键　(3)10解析　(1)氮原子与氯离子提供孤电子对与Co3＋形成配位键；[Co(NH3)5NO2]2＋的配体中氮原子的杂化轨道类型为sp3，而NO中氮原子的杂化轨道类型为sp2。(2)H2O2与H2O分子之间可以形成氢键，溶解度增大，导致二者之间互溶。(3)1molNDMA分子中有6molC—H、2molC—N、1molN—N、1molN—Oσ键，共10摩尔。6．(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)N和O(3)12(4)sp3和sp2　H3O＋(5)甲基吡咯分子间存在氢键解析　(3)分子中每两个相邻原子之间存在一个σ键，1mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为12mol。(4)甲基吡咯分子中单键碳原子杂化轨道类型是sp3，双键碳原子杂化轨道类型是sp2。等电子体是原子数相同、价电子总数相同的微粒，与NH3分子互为等电子体的阳离子为H3O＋。(5)甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是甲基吡咯分子间存在氢键。7．(1)[Ar]3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2)n(2)①8　②sp3　CO2(合理即可)　③IF5＋3H2O===HIO3＋5HF解析　(1)Mn是25号元素，位于元素周期表的第四周期ⅦB族，核外电子排布式为[Ar]3d54s2。(2)①1molCF3SO3H中含有8molσ键；②H2O2的结构简式为H—O—O—H，O原子的杂化类型为sp3，等电子体是原子总数相等、价电子总数相等的微粒，因此与CS2互为等电子体的分子有CO2等。8．(1)5　(2)b(3)NH3分子间存在较强的氢键作用，而PH3分子间仅有较弱的范德华力(4)(5)正四面体　sp3解析　(1)N为7号元素，基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，占据5个原子轨道。(2)同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素3p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2能级中1个电子，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。(3)NH3分子间存在较强的氢键作用，而PH3分子间仅有较弱的范德华力，因此NH3的沸点比PH3高。(4)根据等电子原理，NO＋与CO互为等电子体，电子式为。(5)AsO中As与周围4个O原子相连，采用sp3杂化，立体构型为正四面体，根据As4O6的分子结构图，As与周围3个O原子相连，含有1个孤电子对，采用sp3杂化。9．(1)15NA　低于　(CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键(2)①AD　②平面三角形　NO(或CO)　sp3解析　(1)1个该分子中含有14个单键和1个双键，因此1mol3MBT中共有15NA个σ键。该物质的沸点应低于(CH3)2C==CHCH2OH，因为(CH3)2C==CHCH2OH中存在氢键。(2)①两种物质中心原子均为S，价层电子对数均为3，A项正确；三氧化硫是非极性分子，二氧化硫是极性分子，B项错误；三氧化硫中的硫无孤电子对，二氧化硫中的硫有一对孤电子对，C项错误；S与O之间形成的均为极性键，D正确。②三氧化硫分子的立体构型为平面三角形，是非极性分子，与其互为等电子体的阴离子有NO、CO；此固体中每个S与其他四个氧原子作用，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型是sp3。