专题19 分子结构与性质第01期-2018年高考化学备考之系列 含解析 精品

2018届高考大题狂练 专题19 分子结构及性质

（满分60分 时间30分钟）

姓名：_______________ 班级：_______________ 得分：_______________ 1．铂（Pt）及其化合物用途广泛。

（1）在元素周期表中，铂元素与铁元素同族，则铂元素位于 ______。 A．s区 B．p区 C．d区 D．ds 区 E．f区

（2）二氯二吡啶合铂是由Pt2 、Cl和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同 分异构体。科学研究

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表明，反式分子和顺式分子一样具有抗癌活性。 ①Cl的外围电子排布式为 ______。

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②吡啶分子是大体积平面配体，其结构简式如右图所示，该配体的配位原子是_____。吡啶分子中，碳、

氮原子的轨道杂化方式分别是 ___、____，各元素的电负性由大到小的顺序为_______。 ③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有 _____（填序号）。 a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．非极性键 e．氢键

④二氯二吡啶合铂分子中，Pt2的配位数是4，但是其轨道杂化方式并不是sp3。简述理由： ________。

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⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示，该分子是 _____分子（选填“极性”、“非极性”）。

（3）金属铂立方晶胞沿 x、y或z轴的投影图如右图所示。若金属铂的密度为d g·cm3，则晶胞参数a＝_____nm

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（列出计算式即可）。

【答案】 C 3s23p6 N sp2 sp2 N、C、H b、d 若Pt2以sp3杂化轨道进行配位，则二氯二吡啶合铂为四

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面体结构，不存在顺反异构体 非极性

③.二氯二吡啶合铂分子是由Pt2 、Cl和吡啶结合形成的铂配合物，所以存在配位键，碳原子之间形成非极性键，

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因二氯二吡啶合铂属于分子，所以不存在离子键和金属键，又因氮原子未连接氢原子，所以不存在氢键，故答案为：b、d；

④．二氯二吡啶合铂有顺式和反式两种同分异构体，在二氯二吡啶合铂分子中，若Pt2以sp3杂化轨道进行配位，

+

则二氯二吡啶合铂为四面体结构，不存在顺反异构体，所以Pt2的配位数虽然是4，但是其轨道杂化方式并不是

+

sp3，故答案为：若Pt2以sp3杂化轨道进行配位，则二氯二吡啶合铂为四面体结构，不存在顺反异构体；

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⑤．吡啶分子是大体积平面配体，由反式二氯二吡啶合铂分子的结构示意图可知，该分子的结构是一种对称结构，所以反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子，故答案为：非极性；

(3)．由金属铂立方晶胞的投影示意图可知，金属铂是面心立方最密堆积结构，则一个晶胞中含有8×1/8+6×1/2=4

个Pt原子，则金属铂的密度d g?cm3=

－

，a=nm或

×107nm，故答案为：

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或

×107。

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2．20世纪末，科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。在天然气水合物晶体中，有甲烷、氧气、二氧化碳、硫化氢、稀有气体等，它们在水合物晶体里是装在几个水分子构成的笼内，因而又称为笼状化合物。 （1） 区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是___________。

（2） 基态C原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______，该能层最高能级电子的电子云轮廓形状为________。

（3）H2S分子中中心原子的杂化方式为_______。H2S中H-S-H 的键角比CH4中H-C-H的键角_______(填“大”“小”或“相等”)。

（4）CH4、CO2 与H2O形成的笼状结构如图所示，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

物质 CH4 CO2 分子直径(nm) 0.436 0.512 分子与H2O 的结合能(kJ/mol) 16.40 29.91 ①“可燃冰”中存在的作用力有_____________。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2 置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表分析，该设想的依据是_____________。

（5）已知稀有气体化合物XeF2的空间构型如图所示，据此判断中心原子Xe的杂化方式为_______(填序号)。

A．sp杂化 B．sp2杂化 C．sp3杂化 D．sp3d 杂化

（6）氧气的晶体结构与CO2 相似，晶体中若以一个分子为中心，其周围有_____个紧邻的分子，若紧邻的两个分子之间距离为a nm,列式表示氧气晶体的密度为______g/cm3。

【答案】对固体进行X-射线衍射实验 L 球形和哑铃形 sp3杂化 小 氢键、范德华力 CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且CO2与H2O的结合能大于CH4与水的结合能力 D 12 128/NA×（a×107）3

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（2）基态C原子的电子排布式为，核外电子数为6，电子运动状态有6种，电子占据的最高能层符

号为L，L层中s能级电子云轮廓形状为球形，p能级电子云轮廓形状为哑铃形；正确答案：L；球形和哑铃形。 （3）

价层电子对个数

，采取

杂化；H2S分子中共价键键角接近90°，即

H-S-H 的键角接近90°，空间构型为V形，CH4的结构为正四面体结构， H-C-H的键角为109°28′，所以H2S中H-S-H 的键角比CH4中H-C-H的键角小；正确答案： sp3杂化，小。

（4）①可燃冰中存在水分子，分子晶体中作用力是范德华力，水分子中存在氢键；正确答案是:氢键、范德华力。 ②设想用

置换

，根据表中数据可知

的分子直径小于笼状结构空腔直径，且置换

；正确答案：

与

的结合能大于

与水的结合能力，因此可能可以实现用且

与

的结合能大于

的分子直径小于笼状结构空腔直径，

与水的结合能力。

（5）Xe已经是8电子稳定结构，其中有一个成对电子拆开为两个单电子，与氟原子形成两个共价键，氙原子核外有10电子，氟原子核外有8个电子，二氟化氙中，氙采用sp3d杂化，正确选项D。

（6）如果分子间作用力只是范德华力，则以一个分子为中心，其周围通常有12个紧邻的分子，氧气的晶体结构与CO2 相似，晶体中若以一个分子为中心，其周围有12个紧邻的分子； 从CO2晶胞结构可推知氧气的晶体结构，1个晶胞中含有的氧气分子数为8×1/8+6×1/2=4，1个晶胞的体积为（a×107）3cm3，根据1mol 氧气含有

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NA个氧气分子，其质量为32g，所以氧气晶体的密度为(4×32/NA)/ （a×107）3=128/ NA×（a×107）3g/cm3

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正确答案：128/ NA×（a ×107）3。

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3．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物有独特的性质和用途。请回答下列问题。

（1）碳原子核外电子有_____种不同的运动状态。碳原子的价电子在形成sp3杂化后，其轨道表达式为_____。 （2）写出一种CO32的等电子体微粒的化学式_______，其空间构型为_______。

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（3）有机物M()在一定条件下生成N()。

①沸点：M_____N （填“大于”或“小于”）。

②M中碳原子杂化类型为_____，不同杂化类型的碳原子数之比为_____。