高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质第3节 离子键、配位键与金属键课后测评
展开第2章 微粒间相互作用与物质性质
第3节 离子键、配位键与金属键
基础过关练
题组一 离子键
1.(2020山东广饶一中高二下月考)下列说法不正确的是( )
A.离子键没有方向性和饱和性
B.并不是只有活泼的金属元素和非金属元素原子之间才形成离子键
C.离子键的实质是静电作用
D.静电作用只有引力
2.(2020天津大学附属中学高二检测)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键时共价键成分最少的是 ( )
A.Li、F B.Na、F
C.Na、Cl D.Mg、O
3.(2021山东高密一中高二月考)下列说法正确的是 ( )
A.MgF2中存在共价键和离子键
B.某物质在熔融状态时能导电,则该物质中一定含有离子键
C.NH3和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都满足8电子稳定结构
D.氢氧化钠在熔融状态下离子键断裂,形成自由移动的离子,具有导电性
4.(2020海南海口一中高二检测)下列叙述正确的是 ( )
A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键
C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键
D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
5.2017年1月,南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,全氮阴离子的化学式为N5-。下列关于全氮阴离子盐的说法正确的是 ( )
A.每个N5-含有26个电子
B.N5-的摩尔质量为71 g·mol-1
C.全氮阴离子盐既含离子键又含共价键
D.全氮阴离子盐可能属于电解质,也可能属于非电解质
题组二 配位键与配合物
6.(2020四川乐山高二上期末)下列配合物的配位数不是6的是 ( )
A.K3[Fe(SCN)6] B.Na2[SiF6]
C.Na3[AlF6] D.[Cu(NH3)4]Cl2
7.下列组合不能形成配位键的是 ( )
A.Ag+、NH3 B.H2O、H+
C.Co3+、CO D.Ag+、H+
8.(2021陕西咸阳高二月考)关于[Cr(H2O)4Cl2]Cl的说法正确的是 ( )
A.中心原子的化合价为+2价
B.配体为水分子,外界为Cl-
C.配位数是6
D.在其水溶液中加入AgNO3溶液,不产生白色沉淀
9.(2020辽宁大连第二十四中学高二检测)下列关于配位化合物的叙述中不正确的是 ( )
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Cu(H2O)6]2+中的Cu2+提供空轨道,H2O中的氧原子提供孤电子对形成配位键
D.配位化合物在尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用
10.(2021湖北沙市五中高二下月考)若 X、Y 两种粒子之间可形成配位键,则下列说法正确的是 ( )
A.X、Y 只能是离子
B.若 X 提供空轨道,则配位键表示为X→Y
C.X、Y 分别为 Ag+、NH3 时形成配位键,Ag+作配体
D.若 X 提供空轨道,则 Y 至少要提供一对孤电子对
题组三 金属键
11.(2020北京二中高二检测)金属键的强弱与金属的价电子数多少有关,价电子数越多金属键越强;与金属阳离子的半径大小也有关,金属阳离子半径越大,金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的是 ( )
A.Li、Na、K B.Na、Mg、Al
C.Li、Be、Mg D.Li、Na、Mg
12.(2020山东枣庄三中高二月考)金属具有延展性的原因是 ( )
A.金属原子半径都较大,价电子数较少
B.金属受外力作用变形时,金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用
C.金属中大量自由电子受外力作用时,运动速率加快
D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量
13.(2021福建莆田第二十五中学高二下月考)下列生活中的问题,不能用金属键理论知识解释的是 ( )
A.用铁制品做炊具 B.铁易生锈
C.用铂金做首饰 D.金属铝制成导线
能力提升练
题组一 离子键与离子化合物
1.(2021湖南师大附中高二上期末,)下列说法不正确的是 ( )
A.BF3与SO3互为等电子体
B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3杂化
C.H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1,二者的酸性(强度)非常相近
D.Na2O2是由非极性共价键和离子键形成的离子化合物
2.(2020山西吕梁孝义高二下月考,)设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期中的三种主族元素,已知X+和Y-具有相同的电子层结构;Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9;Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法不正确的是 ( )
A.元素Z的简单氢化物分子中含有10个电子
B.元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子
C.元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到最外层8电子稳定结构
D.元素Y、Z形成的化合物属于离子化合物
3.(2021海南儋州二中高二下月考,)化合物X3[Q(Y2Z4)3]可用于制备负载活性催化剂,其结构如图所示,其中Q是使用最广泛的金属元素,Y、Z、X的原子序数依次增大且均为前20号主族元素,Y、Z位于同周期,二者原子序数之和比X小5,Z的最外层电子数与Y的原子序数相等。下列说法错误的是 ( )
A.工业上,常采用电解法制备单质Q
B.简单氢化物的热稳定性:Z>Y
C.前20号主族元素中X的原子半径最大
D.X与Z形成的二元化合物可能存在离子键和共价键
题组二 配合物的性质与制备
4.(2021甘肃兰州一中高二下月考,)[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品,实验室可利用CoCl2制取该配合物:2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。下列叙述正确的是 ( )
A.NH4+是三角锥形结构
B.H2O2分子中只含极性共价键
C.1 mol[Co(NH3)6]3+中含6 mol配位键
D.NH3和H2O与Co3+的配位能力:NH3
A.[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-中Cu2+的配位数均为4
B.加大量水时,溶液会变成蓝色
C.加一定量氯化钠溶液,溶液一定变为黄绿色
D.向CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,会产生蓝色沉淀
6.(2021吉林松原高级中学高二下月考,)(1)配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银沉淀,AgCl的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3 ,CoCl3·4NH3(绿色和紫色) 。
②上述配合物中,中心离子的配位数都是 。
(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色,该反应可以用化学方程式FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl表示。经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1∶3的个数比配合,还可以其他个数比配合,请按要求填空:①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供 ,SCN-提供 ,二者通过配位键结合。
②所得Fe3+与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显血红色,含该离子的配合物的化学式是 。
7.(2021山东新泰一中高二下阶段检测,)回答下列问题:
(1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物提供孤电子对的原子是 。
(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内存在 (填序号,下同)。
a.离子键 b.配位键 c.共价键
(3)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成难溶物,继续滴加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色透明溶液。下列说法正确的是 。
A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变
B.沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+
C.[Cu(NH3)4]2+的立体结构为正四面体形
D.在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道
(4)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析出深蓝色的[Cu(NH3)4]Cl2晶体,深蓝色晶体中含有的化学键除普通的共价键外,还有 和 。
8.(2020山东烟台高二上期末,)向硫酸铜溶液中逐滴滴加浓氨水,先出现现象a,继续滴加浓氨水,现象a逐渐消失,得到一种含二价阳离子的深蓝色透明溶液,继续加入乙醇,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。这种二价阳离子的立体结构如图所示(4个NH3与Cu2+共面,H2O—Cu2+—H2O轴线垂直于该平面)。请回答以下问题:
(1)基态Cu原子的价电子轨道表示式为 。
(2)硫酸铜水溶液滴加浓氨水的变化过程,现象a是 ;写出生成深蓝色透明溶液中二价阳离子的离子方程式: 。
(3)NH3与Cu2+可形成配离子[Cu(NH3)4]2+。已知NF3与NH3具有相同的空间构型,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 。
(4)请在二价阳离子的立体结构图中用“→”表示出其中的配位键 。
(5)已知高温下CuO Cu2O+O2,从铜原子价电子结构变化角度来看,能生成Cu2O的原因是 。
题组三 有关化学键的综合考查
9.()顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂是顺式-1,1-环丁烷二羧酸二氨铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( 易错 )
A.碳铂中所有碳原子在同一平面上
B.碳铂的中心离子铂(Ⅱ)的配位数为4
C.顺铂分子中N原子的杂化方式是sp2
D.1 mol 碳铂中含有σ键的数目为12NA
10.()A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期中常见的七种元素,其原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素
相关信息
A
A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等
B
B的基态原子的s电子与p电子数目相同
C
C在形成化合物时没有正价
D
常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积
E
E和D处于同一周期,E的电负性大于D
F
F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的
G
G的一种核素的质量数为63,中子数为34
(1)AB32-的立体构型为 ,其中A的杂化轨道类型是 。
(2)N2与B22+互为等电子体,则B22+的电子式可表示为 ,1 mol B22+中含有共用电子对的数目为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)AD2是一种常用的溶剂,AD2的分子中存在
个π键。表中C、D、E三种元素原子分别与氢原子形成的共价键中,键长最长的是 (用具体元素原子形成的化学键的符号表示)键。
(4)下列有关A2H2的说法正确的是 。
A.分子中所有原子都满足8电子稳定结构
B.每个分子中σ键和π键数目之比为2∶3
C.其分子中含有极性键和非极性键
D.分子的空间构型为直线形
(5)写出G元素的原子核外电子排布式 ;
工业上常通过在空气中煅烧G的低价含硫矿获得G单质,请写出该反应的化学方程式 ;若往含有G2+的溶液中加过量氢氧化钠溶液,可生成Na2[G(OH)4],Na2[G(OH)4]具有的化学键类型有 。
A.离子键 B.极性共价键
C.非极性共价键 D.配位键
(6)表中F元素的单质与Mn、Fe在工业上统称“黑色金属”,Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
Mn
Fe
电离能/
kJ·mol-1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
4 048
2 957
F元素为 (填写元素名称);请写出基态Mn2+的价电子轨道表示式 ,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+失去1个电子比气态Fe2+失去1个电子难,请解释原因 。
答案全解全析
第3节 离子键、配位键与金属键
基础过关练
1.D 离子键的实质是静电作用,包括阴、阳离子之间的静电引力和两原子核及它们的电子之间的斥力,故D不正确。
2.B 题述四个选项中,Na与F的电负性差值最大,所以其形成化学键时共价键成分最少。
3.D MgF2中不存在共价键,故A错误;金属在熔融状态时能导电,但其中不含离子键,故B错误; NH3分子中,氢原子的最外层不满足8电子稳定结构,故C错误; 氢氧化钠在熔融状态下,阴、阳离子能自由移动,具有导电性,故D正确。
4.B 离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A不正确;AlCl3和BeCl2中金属原子与非金属原子间形成的是共价键,B正确;原子最外层只有1个电子的主族元素包括H和碱金属元素,H与卤素形成共价键,碱金属元素与卤素形成离子键,C不正确;由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,如铵盐中NH4+与阴离子形成离子键,D不正确。
5.C 每个N5-含有36个电子,故A错误;N5-的摩尔质量为70 g·mol-1,故B错误;N5-含有共价键,全氮阴离子与阳离子之间存在离子键,故C正确;全氮阴离子盐属于电解质,故D错误。
6.D A项,K3[Fe(SCN)6]中配体为SCN-,配合物的配位数为6;B项,Na2[SiF6]中配合物的配位数为6;C项,Na3[AlF6]中配合物的配位数为6;D项,[Cu(NH3)4]Cl2中配体为NH3,配合物的配位数为4。故选D。
7.D A项,Ag+有空轨道,NH3中的氮原子上有孤电子对,能形成配位键;B项,H+有空轨道,水分子中的O原子上有孤电子对,能形成配位键;C项,Co3+有空轨道,CO中的氧原子上有孤电子对,能形成配位键;D项,Ag+、H+两种离子都没有孤电子对,不能形成配位键,故选D。
8.C [Cr(H2O)4Cl2]Cl中阴离子是氯离子,氯离子的化合价是-1价,所以Cr显+3价,故A错误; [Cr(H2O)4Cl2]Cl中配体为水分子和氯离子,外界为Cl-,故B错误;中心原子铬离子配位数是6,故C正确; [Cr(H2O)4Cl2]Cl的外界为Cl-,在其水溶液中加入AgNO3溶液,会产生氯化银白色沉淀,故D错误。
9.B 配位化合物中一定含有配位键,A正确;配位化合物中含有其他化学键,B错误;Cu2+提供空轨道,H2O中氧原子提供孤电子对,可以形成配位键,C正确;配位化合物在尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用,D正确。
10.D 形成配位键的粒子可以是离子,也可以是分子或原子,故A错误; 若 X 提供空轨道,则应该是提供孤电子对的Y指向提供空轨道的X,因此配位键表示为Y→X,故B错误; X、Y 分别为 Ag+、NH3时形成配位键,含有孤电子对的离子或分子作配体,因此NH3作配体,故C错误;若 X 提供空轨道,则 Y 至少要提供一对孤电子对,故D正确。
11.B 金属键越强,金属的熔点越高。A项中,阳离子半径顺序为Li+
12.B 金属中存在金属键,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性,滑动以后,各层之间仍保持着这种相互作用,在外力作用下,金属虽然发生了形变,但金属键不被破坏,与原子半径、电子的运动速度以及能量的传递无关,故选B。
13.B 日常生活中的铁易生锈是因为日常使用的铁是合金,其中含有碳,易发生电化学腐蚀,与金属键无关,故B符合题意。
能力提升练
1.C 原子个数和价电子数都相等的分子或离子互为等电子体,BF3与SO3的原子个数都为4,价电子数都为24,则BF3与SO3互为等电子体,故A正确;CCl2F2无同分异构体,说明CCl2F2分子的空间构型为四面体形,分子中碳原子采取sp3杂化,故B正确;碳酸是弱酸,磷酸是中强酸,二者的酸性相差很大,故C错误;过氧化钠是由钠离子和过氧根离子形成的离子化合物,化合物中含有离子键和非极性共价键,故D正确。
2.D Y和Z两种元素形成的4核负一价阴离子有以下三种情况:(1)Y2Z2-、(2)YZ3-、(3)Y3Z-,由于该负一价阴离子有42个电子,电子数是偶数,可排除情况(1),令Z的质子数为n,由Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9可知,Y的质子数为n+9,若为情况(2):(n+9)+3n+1=42,解得n=8,n+9=17,所以Z为O,Y为Cl;若为情况(3):3(n+9)+n+1=42,解得n=3.5(不符合题意,舍去)。X+和Y-具有相同的电子层结构,X、Y两元素处于相邻的两周期,且X位于Y的下一周期,Y为Cl,Cl-核外有18个电子,所以X+核外有18个电子,X+核内质子数为18+1=19,X为K。元素Z的简单氢化物为H2O,水分子中含有10个电子,故A正确;元素Y的气态氢化物是氯化氢,氯化氢分子中含有18个电子,故B正确;元素Z与元素X形成的化合物K2O中钾离子和氧离子都达到最外层8电子稳定结构,故C正确;元素Y、Z形成的化合物属于共价化合物,故D不正确。
3.A Q是使用最广泛的金属元素,则Q为Fe,根据结构图及题给信息:Y、Z、X的原子序数依次增大且均为前20号主族元素,Y、Z位于同周期,二者原子序数之和比X小5,Z的最外层电子数与Y的原子序数相等,可推出Y为C,Z为O,X为K。工业上,常采用热还原法冶炼铁,故A项错误;Y为C,Z为O,同周期主族元素非金属性从左至右依次增大,因此非金属性C小于O,简单氢化物的热稳定性:Z>Y,故B项正确;同周期主族元素原子半径从左至右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大,因此前20号主族元素中原子半径最大的是K,故C项正确;X与Z形成的二元化合物中,其中一种是K2O2,K2O2中存在离子键和共价键,故D项正确。
4.C NH4+中中心原子N的价层电子对数为4,其空间构型为正四面体形,A错误;H2O2的结构式为H—O—O—H,其分子中既含极性键,又含非极性键,B错误;每个NH3配体与Co3+间形成一条配位键,故1 mol该配离子中含6 mol配位键,C正确;由于电负性O>N,故N对电子吸引能力弱,所以NH3中N更容易给出自身孤电子对形成配位键,D错误。
5.C 从配离子[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2-的组成可以看出,中心离子Cu2+分别与4个H2O、4个Cl-形成配位键,所以两物质中Cu2+的配位数为4,A正确;加大量水时,溶液浓度减小,平衡逆向移动,所以溶液会变成蓝色,B正确;氯化钠溶液中含有NaCl和水,若原溶液中加入NaCl,平衡正向移动,若加入水,平衡逆向移动,由于氯化钠溶液的浓度未知,所以无法确定平衡如何移动,也就不能确定平衡后溶液的颜色,C不正确;向CuCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,会生成Cu(OH)2蓝色沉淀, D正确。
6.答案 (1)①[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)4Cl2]Cl ②6 (2)①空轨道 孤电子对 ②[Fe(SCN)]Cl2
解析 (1)1 mol CoCl3·6NH3与足量AgNO3反应生成3 mol AgCl,说明1 mol CoCl3·6NH3中有3 mol Cl-为外界离子,配体为NH3,所以其化学式为[Co(NH3)6]Cl3,钴离子的配位数为6;1 mol CoCl3·5NH3与足量AgNO3反应只生成2 mol AgCl,说明1 mol CoCl3·5NH3中有2 mol Cl-为外界离子,则配体为NH3和Cl-,其化学式为[Co(NH3)5Cl]Cl2,钴离子的配位数为6;1 mol CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)与足量AgNO3反应只生成1 mol AgCl,说明1 mol CoCl3·4NH3(绿色和紫色)中有1 mol Cl-为外界离子,则配体为NH3和Cl-,其化学式为[Co(NH3)4Cl2]Cl,钴离子的配位数为6。
(2)①Fe3+与SCN-反应生成的配合物中,Fe3+提供空轨道,SCN-提供孤电子对。②Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得的离子为[Fe(SCN)]2+,生成的含该离子的配合物的化学式为[Fe(SCN)]Cl2。
7.答案 (1)X (2)abc (3)B (4)离子键 配位键
解析 (1)BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道,B原子还有1个空轨道(未杂化的2p轨道),所以B原子与X形成配位键时,X应提供孤电子对。
(2)(NH4)2SO4中,NH4+中存在配位键、共价键,表示为,SO42-与NH4+之间以离子键结合;N2H6SO4中,N2H62+存在配位键、共价键,表示为,SO42-与N2H62+之间以离子键结合,故N2H6SO4中存在离子键、配位键、共价键。
(3)反应后溶液中不存在任何沉淀,Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,所以反应后Cu2+的浓度降低,故A错误;氢氧化铜和氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+,故B正确;[Cu(NH3)4]2+的立体结构为平面正方形,故C错误;在[Cu(NH3)4]2+配离子中,Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对,故D错误。
(4)Cu2+中存在空轨道,NH3中N原子上有孤电子对,N与Cu2+之间以配位键结合、[Cu(NH3)4]2+与Cl-间以离子键结合。
8.答案 (1)
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3d
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4s
(2)生成蓝色沉淀 Cu(OH)2+4NH3·H2O 2OH-+[Cu(NH3)4(H2O)2]2++2H2O
(3)F的电负性比N大,N—F键成键电子对偏向F,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键
(4)
(5)CuO中Cu2+的价电子排布式为3d9,Cu2O中Cu+的价电子排布式为3d10,后者3d轨道处于稳定的全充满状态而前者不是
解析 (1)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,则其价电子轨道表示式为
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4s。
(2)向硫酸铜溶液中滴加浓氨水,氨水和硫酸铜反应首先生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以现象a是生成蓝色沉淀;继续滴加氨水,沉淀溶解,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨配合物,根据离子的立体结构可知生成了[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,该反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4(H2O)2]2++2OH-+2H2O。
(4)[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中,Cu2+提供空轨道,N、O原子提供孤电子对,以配位键结合。
9.B 含有饱和C原子,具有甲烷的结构特点,所有碳原子不可能在同一个平面中,故A错误;由结构简式可知,铂(Ⅱ)的配位原子为2个N、2个O,所以碳铂的中心原子配位数为4,B正确;顺铂中N原子形成3个N—H键和1个配位键,N原子的杂化方式是sp3,故C错误;C—H、C—C、C—O、N—H键及配位键均为σ键,CO键中有1个σ键,所以1 mol 顺式-1,1-环丁烷二羧酸二氨合铂(Ⅱ)中含有σ键的数目为26NA,D错误。
易错辨析
与饱和碳原子相连的四个碳原子一定不在同一平面内;共价键中都含有σ键,题中碳铂用键线式表示的碳环中的6个碳氢键均为σ键,不能遗漏。10.答案 (1)平面三角形 sp2 (2)[··O……O··]2+ 3NA (3)2 H—S (4)CD (5)1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2S+O2 2Cu+SO2 ABD (6)铬
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3d 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转为较稳定的3d5半充满状态,需要的能量较少,更易进行
解析 A的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p2,则A为C元素;B的基态原子的s电子与p电子数目相同,原子核外电子排布式为1s22s22p4,则B为O元素;C在组成化合物时没有正价,为F元素;常温常压下,D单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积,则D为S元素;E和D处于同一周期,E的电负性大于D,则E为Cl元素;F原子基态时未成对电子数是同周期中最多的,外围电子排布式为3d54s1,则F为Cr元素;G的一种核素的质量数为63,中子数为34,其质子数是63-34=29,则G为Cu元素。
(1)CO32-中C原子孤电子对数为4+2-2×32=0,价电子对数为3+0=3,所以立体构型为平面三角形,C的杂化轨道类型是sp2。
(2)N2与O22+互为等电子体,则O22+的电子式可表示为[··……O··]2+,1 mol O22+中含有共用电子对的数目为3NOA。
(3)CS2的结构式为SCS,一个该分子中存在2个π键;原子半径S>Cl>F,所以三种元素原子分别与氢原子形成的共价键中,键长最长的是H—S键。
(4)H原子不满足8电子稳定结构,故A错误;C2H2的结构式为,单键为σ键,一个三键含有1个σ键、2个π键,每个分子中σ键和π键数目之比为3∶2,故B错误;C2H2中碳原子之间形成非极性键,碳、氢原子之间形成极性键,其分子中含有极性键和非极性键,故C正确;C2H2分子的空间构型为直线形,故D正确。
(5)G为Cu元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,工业上常通过在空气中煅烧Cu的低价含硫矿获得Cu单质,该反应的化学方程式为Cu2S+O2 2Cu+SO2,若往含有Cu2+的溶液中加过量氢氧化钠溶液,可生成Na2[Cu(OH)4],Na2[Cu(OH)4]中Na+与[Cu(OH)4]2-之间形成离子键,[Cu(OH)4]2-中Cu2+与OH-之间形成配位键,OH-中氧原子与氢原子之间形成的是极性键。
(6)F为铬元素,基态Mn2+的价电子轨道表示式为
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3d。
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