高中化学专题4分子空间结构与物质性质第1单元分子构型与物质的性质(第1课时)分子的空间构型学业分层测评 下载本文

价层电子对数为________。

【解析】 互为等电子体应该满足的条件:在微粒的组成上,微粒所含原子数目相同;在微粒的构成上,微粒所含价电子数目相同;在微粒的结构上,微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS、NO2的原子个数都为3,N、S的价电子数与O原子相同,均为6,N与C原子的价电子数相同,均为4,两者的价电子总数与CO2相同,都是16,所以CNS、NO2与CO2为等电子体。(2)中CO3、NO3的原子个数都为4,C、N的价电子数与S原子相同,均为6,所以CO3、NO3与SO3为等电子体。

【答案】 (1)CO2 直线 4 (2)AX3 24 SO3 平面三角 3

[能力提升]

13.下列关于等电子体的说法中,正确的是( )

2-

2-

2-

A.N2与CO不属于等电子体,故它们的熔、沸点、溶解度相差较大 B.PO4与SO4不属于等电子体,故结构不相似 C.NO2与O3属于等电子体,故NO2为O2的同素异形体

D.苯与硼氮苯(如图)属于等电子体,故硼氮苯中含有大π键,且形成大π键的电子都由N原子提供

【解析】 选项A、B中的CO和N2、PO4与SO4均属于等电子体。选项C中NO2与O3

属于等电子体,但NO2与O2不是同素异形体。

【答案】 D

14.(1)气态SeO3分子的立体构型为________,SO3离子的立体构型为________。 (2)SO4的立体构型为________。 (3)BF4的立体构型为________。

(4)H可与H2O形成H3O,H3O中O原子采用________杂化。H3O中H—O—H键角比H2O中

H—O—H

-2-

2-

3-

2-

3-

2-

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】 (1)SeO3分子中σ键电子对数为3,孤电子对数为0,故其为平面三角形;12-

SO3离子σ键数为3,孤电子对数=(6+2-3×2)=1,故其为三角锥型。

2

5

12-

(2)SO4离子中σ键数为4,孤电子对数=(6+2-4×2)=0,故其为正四面体。

21-

(3)BF4离子中有4个σ 键,孤电子对数=(3+1-4×1)=0,故其为正四面体。

2(4)H2O、H3O中的O原子均采取sp杂化,孤电子对对成键电子对具有排斥作用,而孤电子对数多的H2O中排斥力大,键角小。

【答案】 (1)平面三角形 三角锥型

(2)正四面体 (3)正四面体 (4)sp H2O中O原子上有2对孤电子对,H3O中O原子上只有1对孤电子对,排斥力较小

15.CrO3、NaBH4常用于醛、酮与醇的相互转化,由硼酸[H3BO3或B(OH)3]可以合成NaBH4。 (1)写出Cr元素原子在基态时的核外电子排布式:________。

(2)硼酸是一元弱酸,它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出H,而是它加合了一个OH,这种电离方式可表示为:B(OH)3+H2O

3

3

H+________(用结构式表示,如有配

位键,请用“→”表示);在其电离产生的阴离子中B原子的杂化方式为________________。

(3)与BH4互为等电子体的一种阳离子是________,BH4离子的空间构型为 ________。 (4)硼酸是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是________。

H3BO3的层状结构

A.硼酸晶体属于原子晶体 B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关 C.分子中硼原子最外层为8e稳定结构 D.含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键

【解析】 (1)Cr为24号元素,注意3d轨道应为半充满的特殊性。(2)硼酸结合水电离出的OH,使溶液呈酸性;由于与3个OH结合后,B周围只有6个成键电子,所以再加合一个OH后,O与B之间形成配位键,B相当于形成四个共价键,且没有孤电子对,故B应为sp杂化。(3)等电子体必须符合原子数目及最外层电子数相等的条件;NH4类似于BH4,也为sp杂化,为正四面体型结构。(4)硼酸中存在氢键,故为分子晶体,A项错;稳定性与键能有关,氢键只影响熔沸点、溶解性等,B项错;B原子最外层只有6个电子,C项错;每个硼酸分子占有的氢键为6×1/2=3个,D项正确。

【答案】 (1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s

2

2

6

2

6

5

1

5

1

33

--

6

(2) (4)D

sp (3)NH4 正四面体

3+

7