高考化学一轮复习考点规范练32--微粒间作用力和分子结构专题训练

考点规范练32　微粒间作用力和分子结构非选择题1.(2022湖南永州高三模拟)氮的化合物应用广泛:(1)配合物A的结构如图所示:其中配位原子为　　　　(填元素符号),阳离子的空间构型为　　　　　,NCS-中碳原子杂化方式为　　　　　。 (2)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]为橘黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2O72-的结构如图。(NH4)2Cr2O7中N、O、Cr三种元素第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　(填元素符号),1mol该物质中含σ键的数目为　　　NA。 (3)[Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的一种配合物,IMI的结构为,IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物常温下为液态而非固态。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”(或大π键)。大π键可用Πnm表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数,如苯分子中大π键表示为Π66。①下列微粒中存在“离域Π键”的是　　　　　　(填字母)。 A.CH2CH—CHCH2B.CCl4C.H2OD.SO2②NaN3中阴离子N3-与CO2互为等电子体,均为直线形结构,N3-中的2个大π键可表示为　　　。 2.(2020全国Ⅲ改编)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:(1)H、B、N中,原子半径最大的是　　　　。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素　　　　的相似。 (2)NH3BH3分子中,N—B化学键称为　　　键,其电子对由　　　　提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O3NH4++B3O63-+9H2 7学科网（北京）股份有限公司B3O63-的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由　　　　变为　　　　。 (3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是　　　　　　　　。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是　　　　　　(写结构简式),其熔点比NH3BH3　　　　(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在　　　　　　　　　　　,也称“双氢键”。 (4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ=　　　g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。 3.含卤族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。如:2molSb(CH3)3、2molSb(CH3)2Br和2molSb(CH3)Br2进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物:[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6],已知Sb与N同主族。请回答:(1)中,H、C、Br的电负性由小到大的顺序为　　　　　　　,溴原子的价电子排布式为　　　　　　。 (2)[Sb2(CH3)5]+的结构式为,Sb原子的杂化轨道类型为　　　　　　。写出一种与CH3-互为等电子体的分子　　　　　。 (3)X射线衍射测定发现,I3AsF6中存在I3+。I3+的几何构型为　　　　。 (4)一定条件下SbCl3与GaCl3以物质的量之比为1∶1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:a.[GaCl2+][SbCl4-]或b.[SbCl2+][GaCl4-],该离子化合物最可能的结构组成为　　　　(填“a”或“b”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)固态PCl5结构中存在PCl4+和PCl6-两种离子,其晶胞如图所示。已知晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数值用NA表示。则PCl4+和PCl6-之间的最短距离为　　　　pm,固态PCl5的密度为　　　　　　g·cm-3。 7学科网（北京）股份有限公司4.(2022安徽皖南八校联考)秦兵马俑展现了我国古代科技文化的伟大成就。近年来人们研究发现秦俑彩绘所用的原料的主要成分为BaCuSi2O6,含有微量硫元素等。回答下列问题:(1)原子轨道是指电子在原子核外空间运动的主要区域。Cu原子核外电子占据能量最高的原子轨道是　　　　　　　　　　,Cu原子核外最外层电子的电子云轮廓图形状为　　　　　　　　　　。 (2)硫化硅为白色晶体,分子式为SiS2,遇水分解为SiO2及H2S气体,分解反应中所涉及的所有元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　(填元素符号);SiS2的结构与CS2类似,则SiS2分子的空间构型为　　　　　　　　。 (3)一种含Cu、S元素的有机物的结构简式如图1所示,该有机物中存在的作用力类型有　　　　　　(填字母),N原子的杂化方式为　　　　　　　　　　。 a.极性键　　　　b.离子键c.非极性键d.配位键e.金属键图1图2(4)TiO2与BaCO3一起熔融可制得钛酸钡(BaTiO3),晶胞结构如图2所示(O2-均与Ti4+、Ba2+相接触),已知O2-的半径为xpm,晶胞边长为ypm,则Ti4+、Ba2+的半径分别为　　　　　　pm、　　　　　　pm。 5.硼及其化合物广泛应用于新材料领域,请回答下列有关问题。(1)NaBH4是一种重要的储氢载体,其中元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　。(2)硼氮苯被称为无机苯,其结构如图,分子中氮原子的杂化方式是　　。已知硼氮苯分子中所有原子在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p7学科网（北京）股份有限公司电子可在多个原子间运动,形成“大π键”,该“大π键”可表示为　　　(用Πnm表示,其中n表示参与形成大π键的原子数,m表示形成大π键的电子数)。 (3)硼酸(H3BO3)为白色片状晶体,有与石墨相似的层状结构,则硼酸晶体中存在的作用力有共价键、　　　　　　　　。 (4)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,主要结构有立方氮化硼(如图1)和六方氮化硼(如图2),前者类似于金刚石,后者与石墨相似。①晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为(0,0,0),D为(12,12,0),则E点处原子的坐标参数为　　　　　　。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞边长为apm,则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为　　　　　pm(用含a的式子表示)。 ②已知六方氮化硼同层中B—N距离为145pm,层与层之间距离为333pm,则晶体密度的计算式为　　　　　　　　　　g·cm-3。(已知正六边形面积为332a2,a为边长,NA表示阿伏加德罗常数) 7学科网（北京）股份有限公司考点规范练32　微粒间作用力和分子结构1.答案(1)N　正四面体　sp杂化(2)N>O>Cr　16(3)阴、阳离子半径大,电荷小,形成的离子晶体晶格能小,熔点低(或阴、阳离子半径大,电荷小,形成的离子键键能小,熔点低)(4)①AD　②Π34解析(1)根据配合物A的结构图可知,配位原子为N,氮原子提供孤电子对;阳离子为铵根离子,根据价层电子互斥模型,孤电子对数为0,含有4个σ键,采取sp3杂化,可知其空间构型为正四面体;NCS-中碳原子的价电子对数为2,孤电子对数为0,属于sp杂化;(2)N为半充满稳定结构,其第一电离能大于O,N、O为非金属,其第一电离能均大于金属的第一电离能,所以N、O、Cr三种元素第一电离能由大到小的顺序是N>O>Cr;1个Cr2O72-含有8个σ键,1个铵根离子中含有4个σ键,故1mol该物质中含有σ键数目为(4×2+8)NA=16NA;(3)常温下,IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物为液态而非固态,原因为阴、阳离子半径大,电荷小,形成的离子晶体晶格能小,熔点低(或阴、阳离子半径大,电荷小,形成的离子键键能小,熔点低);(4)①CH2CH—CHCH2、SO2分子中各原子可共面,原子之间有相互平行的p轨道,可以形成大π键,水分子中氢原子没有p轨道,不能形成大π键,CCl4是正四面体构型,各原子不共面,不能形成大π键,因此微粒中存在“离域π键”的是AD。②N3-与CO2互为等电子体,均为直线形结构,根据二氧化碳的结构可以判断出N3-中σ键为2个,该离子中两边的氮原子各提供1个电子,中间氮原子提供2个电子形成大π键,所以形成的2个大π键可表示为Π34。2.答案(1)B　Si(硅)(2)配位　N　sp3　sp2(3)N>H>B　CH3CH3　低　Hδ+与Hδ-的静电引力(4)62NAabc×10-30解析本题考查了原子半径大小,对角线规则、配位键、电负性、等电子体、物质熔点高低、晶胞密度求算等知识。(1)氢元素为第一周期元素,原子半径最小,B、N同为第二周期元素,可知原子半径B>N,故原子半径最大的为B。B为第二周期第ⅢA族元素,与其处于对角线上的元素应为第三周期第ⅣA族元素,即硅元素。(2)NH3BH3分子中,氮原子上有一对孤电子对,而硼原子中有空轨道,两者之间可形成配位键。NH3BH3分子中B原子的价层电子对数为4,B原子的杂化方式为sp3杂化;根据B3O63-的结构可知,B原子价层电子对数为3,B原子的杂化方式为sp2杂化。故反应中B原子的杂化方式由sp3变为sp2。(3)NH3BH3分子中,根据与N原子相连的H呈正电性,说明电负性:N>H;再根据与B原子相连的H呈负电性,说明电负性:B<h。则电负性的大小顺序为n>H>B。NH3BH3分子的原子总数为8,价电子总数为14,CH3CH3为其等电子体。CH3CH3的熔点比NH3BH3的熔点低,原因是NH3BH3分子间Hδ+与Hδ-之间存在静电引力,而CH3CH3分子间只存在范德华力。(4)根据氨硼烷的2×2×2超晶胞中含有16个氨硼烷分子,则每个氨硼烷晶胞内含2个氨硼烷分子,则氨硼烷晶体的密度为ρ=31×2gNA(a×10-10cm)×(b×10-10cm)×(c×10-10cm)=62NAabc×10-30g·cm-3。3.答案(1)H<c<br 4s24p5="">S>H>Si　直线形(3)acd　sp2、sp3(4)y-2x2　2y-2x2解析(1)Cu核外电子排布式为[Ar]3d104s1,因此原子核外电子占据能量最高的原子轨道是3d,Cu原子核外最外层电子是4s,因此其电子云轮廓图形状为球形;(2)根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此分解反应中所涉及的所有元素的电负性由大到小的顺序为O>S>H>Si;CS2的空间构型为直线形,SiS2的结构与CS2类似,因此SiS2分子的空间构型为直线形;(3)根据该有机物结构中存在碳氮极性键,碳碳非极性键,水中氧与铜形成配位键,因此作用力类型有acd,N原子中有碳氮双键的氮原子有3个σ键,没有孤电子对,因此其杂化方式为sp2,另外两个氮原子有3个σ键,1对孤电子对,因此其杂化方式为sp3;(4)根据O2-均与Ti4+、Ba2+相接触,晶胞边长为两个O2-半径和两个Ti4+半径之和,因此Ti4+的半径为y-2x2pm,作一条辅助线,,可知面对角线为两个O2-半径和两个Ba2+半径之和,对角线为2ypm,则Ba2+的半径为2y-2x2pm。5.答案(1)H>B>Na(2)sp2　Π66(3)范德华力、氢键(4)①(14,34,34)　34a　②25×1030NA×332×1452×3337学科网（北京）股份有限公司解析(1)元素的非金属性越强,其电负性越大,故NaBH4中元素的电负性由大到小的顺序为H>B>Na。(2)已知硼氮苯分子中的所有原子在同一平面,且有相互平行的p轨道,则B、N原子均采取sp2杂化,B、N原子均有一个未杂化的p轨道,且这6个未杂化的p轨道互相平行,并垂直于分子所在平面,其中3个N原子的未杂化的p轨道均有一对电子,这6个p电子在3个N原子和3个B原子间运动,形成“大π键”,故该“大π键”可表示为Π66。(3)硼酸(H3BO3)分子间H、O原子可形成氢键,分子间存在范德华力,则硼酸晶体中存在的作用力有共价键、氢键和范德华力。(4)①由晶胞结构图可知,E点处原子的坐标参数为(14,34,34);立方氮化硼的晶体结构类似于金刚石,故立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为34apm;②以由12个原子构成的六棱柱为分析对象,其中N、B原子个数均为6×16=1,小六棱柱的底面为正六边形,底面面积为332×(145×10-10)2cm2,故晶体密度的计算式为25NA×332×(145×10-10)2×333×10-10=25×1030NA×332×1452×333g·cm-3。7学科网（北京）股份有限公司</c<br></h。则电负性的大小顺序为n>