高中 | 杂化轨道理论 题目答案及解析

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选修三

第二章 分子结构与性质

第二节 分子的立体结构

杂化轨道理论

已知$\rm A$$\rm B$$\rm C$$\rm D$$\rm E$$\rm F$$\rm G$都是元素周期表中前$\rm 36$号的元素,它们的原子序数依次增大。$\rm A$原子核外价电子排布式为$n{{s}^{n}}n{{p}^{n}}$$\rm B$原子核外有同周期元素中最多的未成对电子数:$\rm C$原子核外$\rm s$能级电子总数和$\rm p$能级电子总数相同,且$\rm p$能级成对电子数等于未成对电子数;$\rm D$原子的第一电离能是短周期元素中最小的;$\rm E$原子半径是前$\rm 36$号元素$\rm ($稀有气体除外$\rm )$中最大的;$\rm F$是人体必需微量元素中含量最多的一种,此元素的缺乏会造成贫血;$\rm G$是主族元素,且基态$\rm G$原子中有$\rm 3$个未成对电子。回答下列问题。

将上述$\rm 7$种元素的元素符号填入元素周期表的对应位置。

[["

"]]

各元素在周期表中位置如下:

$\rm A$的一种氢化物相对分子质量为$\rm 28$,其分子中的$\sigma$键与$\pi$键的个数之比为                。在$25\ {}^\circ \text{C}$$101\;\rm \text{kPa}$时,$\rm 1\;\rm mol$该化合物完全燃烧生成指定产物,放热$\rm 1560\;\rm kJ$,则表示它的燃烧热的热化学方程式为:                

[["

$\\rm 5:1$${{\\text{C}}_{\\text{2}}}{{\\text{H}}_{\\text{4}}}\\text{(g)+3}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}\\text{(g)=2C}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}\\text{(g)+2}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O(l)}\\quad \\Delta H\\text{=-}1560\\text{ kJ}\\cdot \\text{mo}{{\\text{l}}^{-1}}$

"]]

$\rm A$$\rm C$元素,相对分子质量为$\rm 28$的氢化物为$\rm C_{2}H_{4}$,即乙烯,结构简式为:$\text{C}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{=C}{{\text{H}}_{\text{2}}}$,分子中的$\sigma$键与$\pi$键的个数之比为$\rm 5:1$$\rm 1\;\rm mol$该乙烯完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放热$\rm 1560\;\rm kJ$,燃烧热的热化学方程式为:${{\text{C}}_{\text{2}}}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{(g)+3}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)=2C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{(g)+2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O(l)}\quad \Delta H\text{=-}1560\text{ kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$

$\rm B$$\rm C$形成的阴离子$\text{BC}_{\text{3}}^{-}$中,$\rm B$原子的杂化轨道类型为                

[["

$\\rm sp^{2}$杂化

"]]

$\rm N$$\rm O$形成$\rm NO_{3}^{-}$,中心$\rm N$原子的价层电子对数为:$\dfrac{5+1}{2}=3$$\rm N$原子采用$\rm sp^{2}$杂化;

$\rm D$$\rm E$两者电负性较大的                $\rm ($写具体的元素符号$\rm )$

[["

$\\rm Na$

"]]

$\rm Na$$\rm K$为同主族元素,从上到下,电负性减弱,则$\rm Na$的电负性大于$\rm K$

$\rm EAN$规则又称为“$\rm 18$电子规则”,当中心原子$\rm ($或中心离子$\rm )$的价层电子数和配体给予的电子数之和为$\rm 18$时,其$n\text{d}$$\left( n+1 \right)\text{s}$$\left( n+1 \right)\text{p}$三个能级的电子全充满,与同周期的稀有气体原子的外围电子排布相似,该配合物比较稳定。

$\text{F}{{\left( \text{AC} \right)}_{5}}$符合$\rm EAN$规则,其熔点为$-21\ {}^\circ \text{C}$,沸点为$105\ {}^\circ \text{C}$,推测其晶体类型为                

②镍元素形成的$\text{Ni}{{\left( \text{AC} \right)}_{x}}$符合$\rm EAN$规则,则${x=}$                

③推测钴元素形成的$\text{Co}{{\left( \text{AC} \right)}_{4}}$易在化学反应表现                $\rm ($填“氧化性”或“还原性”$\rm )$

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分子晶体 ; $\\rm 4$ ; 氧化性

"]]

$\rm Fe(CO)_{5}$熔点为$-21\ {}^\circ \text{C}$,沸点为$105\ {}^\circ \text{C}$,符合分子晶体,熔沸点较低的特征,故属于分子晶体;

$\rm Ni$原子的价层电子数为$\rm 10$$\rm CO$做配体,提供$\rm 1$对电子,则$10+2x=18$$x=4$

$\text{Co}{{\left( \text{CO} \right)}_{4}}$价电子数$\rm =9+8=17$,不符合$\rm EAN$规则,容易得到一个电子,转化为$\rm 18$电子更稳定,因此表现氧化性。

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