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1、原子结构分子结构专题检测姓名 班级 H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C12.01N14.01O16.00F19.00Ne20.18Na22.99Mg24.31Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge72.61As74.92Se78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr87.62Y88.91Zr91.22Nb92.91
2、Mo95.94Tc98Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba137.3LaLuHf178.5Ta180.9W183.8Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At210Rn222Fr223Ra226AcLaRfDbSgBhHsMtDsLa系La138.9Ce140.1Pr140.9Nd144.2Pm144.9Sm150.4Eu152.0Gd157.3Tb158.9Dy1
3、62.5Ho164.9Er167.3Tm168.9Tb173.0Lu175.0一、（2009年全国高中学生化学竞赛省级赛区1）（1）分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型。 (2)分别画出F3B-N(CH3)3 和F4Si-N(CH3)3的分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。 （3）BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式，并指出Be的杂化轨道类型。二、（2010年全国高中学生化学竞赛省级赛区1）（1）2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素
4、是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p次衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数）。（2） 写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：(C6H5)IF5-(C6H5)2XeI(C6H5)2+三、（2010年全国高中学生化学竞赛省级赛区4）分别将O2、KO2、BaO2 和O2AsF6填入与OO键长相对应的空格中。OO键长112 pm121 pm128 pm149 pm化学式四、 图1 图2 图316系
5、列的杂多阴离子具有典型的Anderson结构，配离子M（Mo，W氧化态均为6）与氧（O氧化态为2）形成八面体配位，杂原子X（化合价设为n，可以是Te6，I7，Cr3，Co3等）。Anderson结构配合物分为A系列和B系列。（1）上图1是B系列阴离子的示意图，中心八面体XO6被六个MO6（M为Mo或W，）八面体包围，这六个MO6八面体处于同一平面且每个八面体与相邻八面体共用边相连，请写出该阴离子的化学式通式 。（2）图2表示每个杂原子与六个OH基团形成八面体配位，与杂原子相配位的氧原子和氢原子成键，当X是Cr3，中心八面体被六个MoO6八面体包围，请写出这种类型B系列阴离子的化学式 。（3）第
6、2题中结构的阴离子还可以形成双聚体，该双聚体带7个单位负电荷，但其重复单位所含的原子个数仍可以表示为传统的分子式形式，如图3所示。图中Ot表示端氧，Ob是与两个Mo相连的氧，Oc是与两个Mo和一个Pt（氧化态4）相连的氧。写出双聚体的化学式 。五、（1）由C3O2分子式推测存在的键类型，如何成键，并写出其lewis结构式。（2）在一定条件下，三个甲醛分子可以连成一个环形分子。画出它的Lewis结构式。【正确的结构应是C和O原子交替相连】（3）为何下列各对分子的偶极矩明显的不同？请说明理由。OF2（1.001030Cm），BeF2（0）PF3（3.431030Cm），BF3（0）NH3（4.93
7、1030Cm），NF3（0.671030Cm）六、美国科学杂志世界上科学界最权威最精英的杂志之一。下面这幅分子结构模型图正是2004年4月30号出版的SCIENCE杂志上的图片，报道的是，中国科学家首次成功合成新型稳定小富勒烯C50Cl10，这项研究是富勒烯科学的重要突破。该项工作是在厦门大学化学系郑兰荪院士的领导和组织下完成的，武汉物数所参与了其中部分工作并做出了特殊贡献。该成果的论文“Capturing the labile fullerene50 as C50Cl10”。C50Cl10也是具有完美对称的分子，C50Cl10的研究有着极为重要的科学价值。现根据其信息，试完成以下两小题。（1
8、）厦门大学郑兰荪院士合成的C50Cl10富勒烯足球状分子含氯衍生物，50个碳原子组成若干个正六边形和正五边形，其中碳均为四价。有关C50Cl10的说法正确的是（ ）A C50Cl10与C60互为同素异形体B C50Cl10分子中共用电子对数目为105个C C50Cl10摩尔质量为955gD C50Cl10分子中含有55个碳碳单键（2）不饱和度是确定有机物分子结构的重要方法，不饱和度也称为缺氢指数，当分子中每产生一个CC或每形成一个单键的环，就会产生一个不饱和度，足球烯C60的不饱和度为61。有机物分子中的卤素原子取代基，可视作氢原子计算。试回答下列：立体封闭有机物分子（多面体或笼状结构）也可确
9、定不饱和度，如：立方烷：面数为6，5 棱晶烷：面数为5，4 金刚烷面数为4，3。则C50Cl10 结构中面数为： ，不饱和度为： 。七、多面体几何学和化学的关系日益显得重要。在实习中，示出了五种正多面体的图形和性质，介绍了多面体通用的Euler公式顶角数（V）面数（F）棱边数（E）2，讨论了等径圆球密堆积中的四面体和八面体空隙的几何学等，帮助读者在了解有关化合物的结构和性质上打下一定的基础。随着球碳（如C60，C70等）的出现，单质硼中B12单元和B60壳层结构的测定，以及包合物和原子簇化合物中呈现的种种多面体的结构，又吸引读者进一步学习多面体的结构的兴趣。试回答下面有关多面体几何学的问题：（
10、1）当多面体只由五边形面（F5）和六边形面（F6）组成，每个顶点都连接3条棱时，试证明不论由多少个顶点组成多面体，其中五边形面的数目总是12个。（2）已知C60分子是个具有足球外形的32面体，试计算其价键结构式中的CC单键数目，CC双键数目和键数目。（3）已知C80，C82和C84都能包合金属原子，形成CaC80，BaC80，CaC82，LaC82，CaC84。，LaC84等分子。试分别计算C80，C82和C84分子中含有六边形面的数目。八、（1）XeF2和PCl5两种分子没有极性，而XeO3分子则是极性分子，试画出这三种分子的结构。（2）磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3
11、，为什么没有NCl5？（3）磷在氯气中燃烧可生成三氯化磷，五氯化磷。现有足量白磷在氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有几种不同分子。（4）利用价电子对互斥理论说明AsH3，ClF3，SO3，SO32，CH3和CH3等分子和离子的几何形状，并指出哪些分子有偶极矩。(5)已知硫和氯以不同的性质形成S2Cl2、SCl2和SCl4。试画出这些分子的Lewis结构式，并用VSEPR理论预测它们的形状？九、（1）判断对错，指出理由：化合价一般比形式电荷小。（2）所有原子序数Z为奇数的原子一定至少有一个未成对电子，试说明原子序数为偶数的原子可能含有未成对电子吗？如果肯定，请给出前三个周
12、期元素中的全部例子。（3）第一过度系元素中哪些原子是反磁性的？写出他们的电子构造式。 （4）最先出现g亚层的主量子数为多少？但该主量子数代表的周期元素并未有元素在g亚层排电子，原因何在。（5）对于气相反应K+F=K+ + F-，如果控制反应条件使生成的正负离子不再进一步化合，此过程H=91kJmol-1。已知K的电离能为4.34 ev，求F的电子亲和能为多少？十、(第20届国际化学奥林匹克竞赛（IChO）试题)在我们这个三维空间世界里的周期系是根据4个量子数建立的，即n=1,2,3,，l=0,1,，n-1，m=1，2，l。如果我们搬到一个想象的“平面世界”去，那是一个二维世界，那里的周期系是根
13、据三个量子数建立的，即n=1，2，3；m=0，1，2，(n-1)； ms=1/2。这个“平面世界”里的m所代表的意义，相当于三维世界中l和ml二者的作用(例如：用它也能表示s、p、d能级)。不过我们在普通三维世界中的基本原理和方法对这个二维的“平面世界”是适用的，下面几个问题都与这个“平面世界”有关。a)画出“平面世界”周期表前四个周期。在其中按照核电荷标明原子序数，并用原子序数(Z)当做元素符号。写出每一元素的电子构型。b)画出n2各元素的杂化轨道。在“平面世界”中的有机化学是以哪一种元素为基础的？指出乙烷、乙烯和环已烷分别与在“平面世界”中的什么化合物对应(用数字表示元素符号)。c)在这个
14、“平面世界”中，有哪些规则和三维世界中所用的8电子和18电子规则（s、p、d轨道电子和）相当？d)画图说明n=2的几个“平面世界”元素的第一电离能的变化趋势。在“平面世界”周期表中，画出元素的电负性增长方向。e)画出“平面世界”中n=2的各元素的电中性、同核双原子分子的分子轨道能级图。其中哪些分子是稳定的？f) n=2的各元素分别与最轻的元素(Z=1)形成简单的二元化合物。用原子序数做为元素符号，画出它们的Lewis结构式，并画出它们的几何构型，指出分别与它们中每一化合物相应的三维世界中的化合物。十一、(1988年全国化学竞赛冬令营试题)向硫酸四氨合铜的水溶液中通入二氧化硫至溶液呈微酸性，生成
15、白色沉淀A。元素分析表明A含Cu、N、S、H、O五种元素，而且物质的量比CNS111。激光拉曼光谱和红外光谱显示A的晶体里有一种呈三角锥体和一种呈正四面体的离子（或分子）。磁性实验指出A呈逆磁性。（1）写出A的化学式。（2）写出生成A的配平的化学反应方程式。（3）将A和足量的10molL1的硫酸混合微热，生成沉淀B、气体C和溶液D。B是主要产物，尽管它是常见物质，本法制得的呈超细粉末状，有重要用途。写出这个反应式并配平。（4）按（3）操作得到的B的最大理论产率有多大？（5）有人设计了在密闭容器里使A和硫酸反应，结果是B的产率大大超过按（4）的估计。问：在这种设计的操作下，B的最大理论产率有多大
16、？试对此作出解释。十二、（湖南省化学竞赛培训试题）铬（Cr）位于周期表中B族元素，化合价可以是O6的整数价态。H2CrO2可写成(HO)2O2Cr，它与NaOH反应可看作羟基H被NaOH中的Na所取代，成为(NaO)2O2Cr，其结构式可写成右图形式。试回答下列问题：（1）今有一铬化合物，化学式为Na3CrO8，请确定Cr的化合价，并画出它的结构式；（2）某含氧酸的化学式为H2XO2n1，其相对应价态的X氧化物可能是（ ）A X2O B XO2 C XO3 D X2O7十三、（四川省化学竞赛集训题）无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素的特征电子排布都可表示如下：asa、b
17、sbbpb、csccp2c。甲是一种溶解度较小的化合物，却可溶于乙的水溶液。由此可知甲、乙的化学式分别是 、 ；甲溶于乙的水溶液化学方程式为 。十四、（2010年化学岛题09）(1) 假设SNF，NSF，SFN 都存在，试比较它们的稳定性顺序。(2) （1999年广东省化学竞赛试题）NSF 是一种不稳定化合物，它可以三聚为A，也可以结合一个F，生成B，还可以失去一个F，生成C。(a) 画出A，B，C 的路易斯结构式。(b) 预期A,B,C中哪一个N-S键最长？哪一个N-S键最短？为什么？(c) 假设有NSF的同分异构体存在SNF,请按照（a）、（b）内容回答问题。十五、（1989年全国化学竞赛
18、试题）某温、某压下取三份等体积无色气体A，于25、80及90测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0克/摩尔。于25、80、90下各取l1dm3（气体压力相同）上述无色气体分别溶于10dm3水中，形成的溶液均显酸性。1无色气体为 ；2各温度下摩尔质量不同的可能原因是： 3若三份溶液的体积相同（设：溶解后溶液温度也相同），其摩尔浓度的比值是多少？十六、根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题。元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U4203100
19、44005900（1）在周期表中，最可能处于同一族的是（ ）A 、Q和R B 、S和T C 、T和U D 、R和T E 、R和U（2）电解它们的熔融氯化物，阴极电极反应式最可能正确的是（ ）A Q22eQ B R22eR C S33eS D T33eT E U22eU（3）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是（ ）A QCl2 B RCl C SCl3 D TCl E UCl4（4）S元素最可能是（ ）A S区元素 B 稀有气体元素 C p区元素 D 过渡金属 E d区元素（5）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是（ ）A 硼（1s22s22p1） B 铍（1s22s2） C 锂（1s
20、22s1） D 氢（1s1） E 氦（1s2）四、（1）XnM6O24（12n）（2）CrMo6O24H63（3）H9(PtMo6O24)27五、（1）C3O2分子中的碳原子都是以sp杂化轨道成键，分子结构为直线状OCCCO。（2）（3）1）OF2是V形分子，BeF2是线型分子 （2）PF3是锥型分子，BF3是平面正三形分子；（3）SF4是四方锥，SnF4为正四面体 （4）六、（1）B、D（这是一道与高科技新材料相关的化学试题，因前者是化合物，后者是单质，故选项A显然不正确；由于碳最外层四个电子均成成键，每个氯原子最外只有一个电子参与成键，故共用电子对数目（45010）2105，故B正确。C中
21、摩尔质量的单位应为g/mol，故C不正确。D中对于单纯的C50而言，从图中看出，从每个碳出发形成三个棱，总棱数应为：503275；为满足碳四价，三个棱中必是一个双键两个单键，故单键数为：752/350，C50Cl10可看作有5个双键与10个氯原子（或5个氯分子）与环上五个碳碳加成得到，加成后又生成了五个单键，故C50Cl10单键数为：50555）（2）C50Cl10分子为27面体七、（1）按Euler公式：FVE2 （1）按题意：F5F6VE2 （2）由于每个顶点连接3条棱，每条棱由2个顶点连成，得：3V2E （3）五边形面和六边形面分别由5个和6个顶点形成，得：5F56F63V （4）将（3
22、）代人（2）式，得：F5F6V1.5V2 （5）将（4）代人（5）式，得：5F56F66F56F612由此即得：F512（2）C60分子有32个面，F512，F620，按Euler公式，棱数E为：E6032290由于每个C原子参与形成2个CC单键和1个CC双键，双键数是单键数的一半。分子中有60个CC单键，30个CC双键。不论CC单键或CC双键中都有1个 CC键，所以键数目为90个。（3）按Euler公式：FVE2在球碳分子中，每个顶点连接3条棱，每条棱由2个顶点连成，得3V2E。代入FV1.5V2 （6）F0.5V2F5F6C80：F0.580242，F6421230C82：F0.58224
23、3，F6431231C84：F0.54244，F6441232（4）气体水合物晶体的结构，可看作由五边形面和六边形面组成的多面体，其中包合气体小分子（如CH4），多面体共面连接而成晶体。试求512，51262，51263等三种多面体（512指含12个五边形面的多面体，51262指含12个五边形面和2个六边形面的多面体）各由几个H2O分子组成？作图表示这些多面体的结构。（4）由H2O分子通过OHO氢键形成的多面体结构，每个H2O分子通过氢键连接成棱，每条棱由2个H2O分子组成。由上面（6）式推得：V2F42（F5F6）4512：V5F54212420，由20个H2O分子组成，如下图（a）5126
24、2：V2（122）424，由24个H2O分子组成，如下图（b）51263：V2（123）426，由26个H2O分子组成，如下图（c）八、 FXeF 直线型 三角双锥 三角锥N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5 12种(3)按上题的思路和方法，尤其要考虑“肥大”的孤对电子对对相邻电子对有较大排斥作用这一因素，即可推测出各分子和离子的几何形状，进而判断出分子是否有偶极矩。结果列于下表：表中ClF3分子中Cl原子周围的5对价电子按三方双锥分布，可能的形状有下面三种：（A）和（B）相比，（B）有IpIp（孤对孤对）排斥作用代替（A）的Ipbp（孤对一键对）相互作用，故（A）比（B）
25、稳定。（A）和（C）比较，（C）有2个Ipbp相互作用代替了（A）的2个bpbp相互作用，故（A）最稳定。(4) 在S2Cl2（a）中，每一个S有4个VSEPR数。因此ClSS的键角大约是109.5（硫的未成对电子的排斥会使这个值略小一些），该分子不是直线形。SS键可以自由旋转使这个分子没有固定的构型。在SCl2（b）中，S也有4个VSEPR数。因此ClSCl的键角略小于109。该分子是弯曲的。在SCl4（c）中，S有5个VSEPR数，其中之一是未共享电子对一定处于三角双锥的一个三角截面上，并与两个成键电子成90角，见图（d）。而不会像图（e）中描述的，未共享电子对处于轴线位置，与三个成键电子
26、成90角。（d） （e）SCl4的立体结构式十、1 a)b)三维空间与“平面世界”相应的元素(n3)c)n=2元素的杂化轨道“平面世界”有机化学是以元素5为基础的。“平面世界”中不可能有芳香族化合物。d)“平面世界”中6电子、10电子规则分别和三维空间中8电子、18电子规则相当。e)“平面世界”(n=2)元素的第一电离能(I)变化趋势和电负性增长方向。E)f)g)“平面世界”中n=2元素和最轻元素化合物的路易斯结构、几何构型及三维空间中相应的化合物十二、 5 （2）B、C十三、BeCO3 H2CO3 BeCO3H2CO3Be(HCO3)2十四、十五、1HF2HF以氢键结合之故。3在稀溶液中其摩尔浓度之比（25、80、90）为：2.901.031.00十六、（1）E （2）D （3）B （4）A （5）E
