（魯京津瓊）2020版新高考化學(xué)第五章微考點(diǎn)36巧用“三大理論”破解分子結(jié)構(gòu)（含解析）.docx

巧用“三大理論”破解分子結(jié)構(gòu)1二茂鐵(C5H5)2Fe的發(fā)現(xiàn)是有機(jī)金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了有機(jī)金屬化合物研究的新領(lǐng)域。已知二茂鐵熔點(diǎn)是173(在100時(shí)開始升華)，沸點(diǎn)是249，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。下列說(shuō)法不正確的是()A二茂鐵屬于分子晶體B在二茂鐵結(jié)構(gòu)中，C5H與Fe2之間形成的化學(xué)鍵類型是離子鍵C已知：環(huán)戊二烯的結(jié)構(gòu)式為，則其中僅有1個(gè)碳原子采取sp3雜化DC5H中一定含鍵2下列分子或離子中，立體構(gòu)型是平面三角形的是()ACH4BNHCNODCO23(2019安慶質(zhì)檢)下列說(shuō)法中正確的是()APCl3分子呈三角錐形，這是P原子以sp2雜化的結(jié)果Bsp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道C中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構(gòu)型不一定都是四面體DAB3型的分子立體構(gòu)型必為平面三角形4(2018福建福安一中期中)釩()的配離子有V(CN)64、V(H2O)62等。下列對(duì)H2O與V2形成V(H2O)62過(guò)程的描述不正確的是()A氧原子的雜化類型相同B微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變C微粒中氫氧鍵(HO)的夾角發(fā)生了改變DH2O與V2之間通過(guò)范德華力相結(jié)合5亞硝酸鹽與鈷()形成的一種配合物Co(NH3)5NO2Cl2的制備流程如下：CoCl26H2OCo(NH3)5ClCl2Co(NH3)5NO2Cl2(1)配合物Co(NH3)5ClCl2中與Co3形成配位鍵的原子為_(填元素符號(hào))；配離子Co(NH3)5NO22的配體中氮原子的雜化軌道類型為_。(2)H2O2與H2O可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開。(3)亞硝酸鹽在水體中可轉(zhuǎn)化為強(qiáng)致癌物亞硝胺，亞硝胺NDMA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，1molNDMA分子中含有鍵的數(shù)目為_mol。6甲基呋喃與氨在高溫下反應(yīng)得到甲基吡咯：(1)Zn的基態(tài)原子核外電子排布式為_。(2)配合物Zn(NH3)3(H2O)2中，與Zn2形成配位鍵的原子是_(填元素符號(hào))。(3)1mol甲基呋喃分子中含有鍵的數(shù)目為_mol。(4)甲基吡咯分子中碳原子軌道的雜化軌道類型是_。與NH3分子互為等電子體的陽(yáng)離子為_。(5)甲基吡咯的熔、沸點(diǎn)高于甲基呋喃的原因是_。7(2019洛陽(yáng)診斷)一種新型鋅離子電池以Zn(CF3SO3)2為電解質(zhì)，用有陽(yáng)離子型缺陷的ZnMn2O4為電極，成功獲得了穩(wěn)定的大功率電流。(1)寫出Mn原子基態(tài)核外電子排布式_。(2)CF3SO3H是一種有機(jī)強(qiáng)酸，結(jié)構(gòu)式如圖所示，通常用CS2、IF5、H2O2等為主要原料制取。1molCF3SO3H分子中含有的鍵的數(shù)目為_mol。H2O2分子中O原子的雜化方式為_。與CS2互為等電子體的分子為_。IF5遇水完全水解生成兩種酸，寫出相關(guān)化學(xué)方程式：_。8(2018重慶二診)C、N、O、Si、P、Ge、As及其化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)氮原子核外電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為_。(2)圖1表示碳、硅和磷三種元素的四級(jí)電離能變化趨勢(shì)，其中表示磷的曲線是_(填字母)。(3)NH3的沸點(diǎn)比PH3高，原因是_。(4)根據(jù)等電子原理，NO電子式為_。(5)Na3AsO4中AsO的立體構(gòu)型為_，As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示，則在該化合物中As的雜化方式是_。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)、釙(Po)五種元素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)臭鼬排放的臭氣主要成分為3MBT(3甲基2丁烯硫醇，結(jié)構(gòu)如圖)。1mol3MBT中含有鍵數(shù)目為_(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。沸點(diǎn)：3MBT_。(CH3)2C=CHCH2OH(填“高于”或“低于”)，主要原因是_。(2)S有4和6兩種價(jià)態(tài)的氧化物。下列關(guān)于氣態(tài)SO3和SO2的說(shuō)法中正確的是_(填字母)。A中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目相等B都是極性分子C中心原子的孤電子對(duì)數(shù)相等D都含有極性鍵SO3分子的立體構(gòu)型為_，與其互為等電子體的陰離子為_(舉一例)。將純液態(tài)SO3冷卻到289.8K時(shí)凝固得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，其結(jié)構(gòu)如圖，此固態(tài)SO3中S原子的雜化軌道類型是_。答案精析1B根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)，熔點(diǎn)低，易升華，易溶于有機(jī)溶劑，說(shuō)明二茂鐵為分子晶體，A正確；碳原子含有孤電子對(duì)，鐵原子含有空軌道，兩者形成配位鍵，B錯(cuò)誤；1號(hào)碳原子含有4個(gè)鍵，雜化類型為sp3，2、3、4、5碳原子有3個(gè)鍵，雜化類型為sp2，因此僅有1個(gè)碳原子采取sp3雜化，C正確；C5H中，碳原子沒有達(dá)到飽和，存在碳碳雙鍵，成鍵原子間只能形成一個(gè)鍵，另一個(gè)鍵必然形成鍵，D正確。2CA項(xiàng)，CH4中C原子為sp3雜化，分子為正四面體結(jié)構(gòu)；B項(xiàng)，NH中N原子為sp3雜化，離子為正四面體結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)，NO中，N原子上價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(51)3，孤電子對(duì)數(shù)為330，呈平面三角形；D項(xiàng)，CO2中C原子為sp雜化，分子呈直線形。3CPCl3分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)4，因此PCl3分子中P原子采取sp3雜化。sp3雜化軌道是原子最外電子層上的s軌道和3個(gè)p軌道“混合”起來(lái)，形成能量相等、成分相同的4個(gè)sp3雜化軌道。PCl3分子中一個(gè)孤電子對(duì)占據(jù)了一個(gè)雜化軌道，因此PCl3分子呈三角錐形，故AB3型的分子立體構(gòu)型不一定都是平面三角形。4D水中氧的雜化方式為sp3，V(H2O)62中氧的雜化方式也為sp3，A項(xiàng)正確，H2O與V2形成V(H2O)62，微粒結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，則化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，故B正確；水分子中的孤電子對(duì)與V2形成了配位鍵，使得水分子中氫氧鍵(HO)的夾角發(fā)生了改變，故C項(xiàng)正確；H2O與V2之間通過(guò)配位鍵相結(jié)合，配位鍵屬于化學(xué)鍵，不屬于分子間作用力，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5(1)N和Clsp2和sp3(2) H2O2與H2O分子之間可以形成氫鍵(3)10解析(1)氮原子與氯離子提供孤電子對(duì)與Co3形成配位鍵；Co(NH3)5NO22的配體中氮原子的雜化軌道類型為sp3，而NO中氮原子的雜化軌道類型為sp2。(2) H2O2與H2O分子之間可以形成氫鍵，溶解度增大，導(dǎo)致二者之間互溶。(3)1 mol NDMA分子中有6 mol CH、2 mol CN、1 mol NN、1 mol NO 鍵，共10摩爾。6(1)Ar3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)N和O(3)12(4)sp3和sp2H3O(5)甲基吡咯分子間存在氫鍵解析(3)分子中每?jī)蓚€(gè)相鄰原子之間存在一個(gè)鍵，1 mol甲基呋喃分子中含有鍵的數(shù)目為12 mol。(4)甲基吡咯分子中單鍵碳原子雜化軌道類型是sp3，雙鍵碳原子雜化軌道類型是sp2。等電子體是原子數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒，與NH3分子互為等電子體的陽(yáng)離子為H3O。(5)甲基吡咯的熔、沸點(diǎn)高于甲基呋喃的原因是甲基吡咯分子間存在氫鍵。7(1)Ar3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2)(2)8sp3CO2(合理即可)IF53H2O=HIO35HF解析(1)Mn是25號(hào)元素，位于元素周期表的第四周期B族，核外電子排布式為Ar3d54s2。(2)1 mol CF3SO3H中含有8 mol 鍵；H2O2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOH，O原子的雜化類型為sp3，等電子體是原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)相等的微粒，因此與CS2互為等電子體的分子有CO2等。8(1)5(2)b(3)NH3分子間存在較強(qiáng)的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力(4)(5)正四面體sp3解析(1)N為7號(hào)元素，基態(tài)氮原子核外電子排布式為1s22s22p3，占據(jù)5個(gè)原子軌道。(2)同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小，P元素3p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故Si的第一電離能最小，由圖中第一電離能可知，c為Si，P原子第四電離能為失去3s2能級(jí)中1個(gè)電子，與第三電離能相差較大，可知b為P、a為C。(3)NH3分子間存在較強(qiáng)的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力，因此NH3的沸點(diǎn)比PH3高。(4)根據(jù)等電子原理，NO與CO互為等電子體，電子式為。(5)AsO中As與周圍4個(gè)O原子相連，采用sp3雜化，立體構(gòu)型為正四面體，根據(jù)As4O6的分子結(jié)構(gòu)圖，As與周圍3個(gè)O原子相連，含有1個(gè)孤電子對(duì)，采用sp3雜化。9(1)15NA低于(CH3)2C=CHCH2OH中存在氫鍵(2)AD平面三角形NO(或CO)sp3解析(1)1個(gè)該分子中含有14個(gè)單鍵和1個(gè)雙鍵，因此1 mol 3MBT中共有15NA個(gè)鍵。該物質(zhì)的沸點(diǎn)應(yīng)低于(CH3)2C=CHCH2OH，因?yàn)?CH3)2C=CHCH2OH中存在氫鍵。(2)兩種