跟踪检测（六十四）教材基础（2）——分子的结构1．下列说法中不正确的是()A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，两个π键解析：选C单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。稀有气体单质中，不存在化学键。2．下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是()解析：选A乙醛中甲基中的碳原子采取sp3杂化，醛基中的碳原子采取sp2杂化；丙烯腈中双键连接的两个碳原子采取sp2杂化，另一个碳原子采取sp杂化；甲醛中碳原子采取sp2杂化；丙炔中甲基中的碳原子采取sp3杂化，三键连接的两个碳原子采取sp杂化。3．氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的立体构型为平面三角形，则其阳离子的立体构型和阳离子中氮的杂化方式为()A．直线形sp杂化B．V形sp2杂化C．三角锥形sp3杂化D．平面三角形sp2杂化解析：选A氮的最高价氧化物为N2O5，根据N元素的化合价为＋5和原子组成可知，－＋＋阴离子为NO3、阳离子为NO2，NO2中N原子形成了2个σ键，孤电子对数目为0，所以杂化类型为sp，立体构型为直线形，故A项正确。4．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是()A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同解析：选DN2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。 5．下列离子的VSEPR模型与离子的空间立体构型一致的是()2－－A．SO3B．ClO4－－C．NO2D．ClO32－解析：选B当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与立体构型一致。A项，SO3的中1－1心原子的孤电子对数＝×(6＋2－3×2)＝1；B项，ClO4的中心原子的孤电子对数＝×(7＋22－1－1－4×2)＝0；C项，NO2的中心原子的孤电子对数＝×(5＋1－2×2)＝1；D项，ClO3中心21原子的孤电子对数＝×(7＋1－3×2)＝1。26．下列说法中正确的是()A．PCl23分子是三角锥形，这是因为P原子是以sp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轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体D．AB3型的分子立体构型必为平面三角形解析：选CA项，PCl33分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，为sp杂化，立体构型为三角锥形，错误；B项，能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，错误；C项，凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体，而分子的立体构型还与含有的孤电子对数有关，正确；D项，AB3型的分子立体构型与中心原子的孤电子对数有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，错误。7．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是()A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子解析：选CA．SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，错误；B.BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中Sn与Br形成2个σ键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D.PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形分子，错误。8．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是()－A．配体是Cl和H2O，配位数是9B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2＋2O)5]－C．内界和外界中Cl的数目比是1∶2 －D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀3＋－解析：选C在[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中，中心离子是Ti，配体是Cl、H2O，配位数为6，－－＋－＋内界和外界的Cl数目比是1∶2，配合物中，内界Cl不与Ag反应，外界中的Cl与Ag反应，A、B、D错误。9．通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是()＋A．CH4和NH4是等电子体，键角均为60°－2－B．NO3和CO3是等电子体，均为平面三角形结构＋C．H3O和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道＋－2－解析：选BCH4与NH4是正四面体结构，键角是109°28′，A错误；NO3和CO3是＋等电子体，均为平面三角形结构，B正确；H3O和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错误；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故B3N3H6分子中也存在这种轨道，D错误。10．元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是________________(填化学式，写出两种)。(2)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________________；酸根呈三角锥结构的酸是________(填化学式)。(3)这五种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该化合物中，阴离子为__________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是________________________________________________________________________。解析：a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O 元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，次外层有18个电子，位于第四周期，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。(1)a为H，与N、O、S可形成二元共价化合物，分别为NH3(三角锥形)、H2O(V形)、H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论计算价层电子对数为3＋13×(5－3)＝4，故为sp杂化；H与N、O、S形成既含极性共价键，又含非极性共价键的化2合物H2O2(H—O—O—H)、N2H4H—O、H—N为极性键，O—O、N—N为非极性键。(2)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的2－价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸为H2SO3，SO3价层电子对1数为3＋×(6＋2－6)＝3＋1＝4。(3)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，联系配合物22＋有关知识以及题目所给信息，观察阳离子中心为1个Cu，周围为4个NH3分子和2个H2O2＋分子，得到该化合物的化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，加热时，由于H2O和Cu作用力较弱会先失去。答案：(1)sp3H2O2、N2H4(合理即可)(2)HNO2、HNO3H2SO3(3)SO2－2＋的配位键比NH2＋4共价键和配位键H2OH2O与Cu3与Cu的弱11．在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。3＋(1)Fe在基态时，价电子排布式为________。－－(2)KNO3中NO3的立体构型为________，写出与NO3互为等电子体的另一种阴离子的化学式：_______________________________________________________________。(3)6氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中S原子的杂化方式是________；组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。(4)富勒烯(C60)的结构如图所示，该物质能与氯气反应形成C60Cl10分子，1molC60Cl10分子中含有碳碳单键的数目为_______。3＋(5)已知配合物CrCl3·6H2O中心离子Cr配位数为6，向含0.1mol－1CrCl3·6H2O的溶液中滴加2mol·LAgNO3溶液，反应完全后共消耗AgNO3溶液50mL，则该配离子的化学式为________________。答案：(1)3d5(2)平面三角形CO2－3N>O>C(4)65N＋3(3)spA(5)[CrCl2(H2O)4]