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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
配合物理论
卤族元素在生产生活中扮演中着重要的角色。
关于$\rm VIIA$族元素的描述,下列说法正确的是 。
$\rm A$.基态$\rm Br$原子的核外电子排布式为$\rm [Ar]4s^{2}4p^{3}$,其价层电子数等于最外层电子数
$\rm B$.键能:$\rm HF\gt HCl\gt HBr\gt HI$,导致酸性:$\rm HF\lt HCl\lt HBr\lt HI$
$\rm C$.根据$\rm VSEPR$模型,可推测$\rm OF_{2}$和$\rm I_{3}^{+}$空间构型均为$\rm V$形
$\rm D$.已知$\rm AlCl_{3}$为分子晶体,则可推测沸点:$\rm AlI_{3}\gt AlBr_{3}\gt AlCl_{3}$
$\\rm BCD$
"]]$\rm A$.基态$\rm Br$原子的核外电子排布式为$\rm [Ar]$ $\rm 3d^{10}4s^{2}4p^{3}$,其价层电子数等于最外层电子数,$\rm A$错误;
$\rm B$.卤化氢键能越大,则越难电离,其氢化物酸性越弱,则键能:$\rm HF\gt HCl\gt HBr\gt HI$,导致酸性:$\rm HF\lt HCl\lt HBr\lt HI$, $\rm B$正确;
$\rm C$.$\rm OF_{2}$中心原子价层电子对数为$\rm 2+\dfrac{6-1\times 2}{2}=4$,$\rm I_{3}^{+}$中心原子价层电子对数为,$\rm 2+\dfrac{7-1-2\times 1}{2}=4$,根据$\rm VSEPR$模型,可推测$\rm OF_{2}$和$\rm I_{3}^{+}$空间构型均为$\rm V$形,$\rm C$正确;
$\rm D$.非金属性$\rm Cl\gt Br\gt I$,$\rm AlCl_{3}$为分子晶体,$\rm AlI_{3}$、$\rm AlBr_{3}$均为分子分子晶体,量越大,熔沸点越高,则沸点:$\rm AlI_{3}\gt AlBr_{3}\gt AlCl_{3}$,$\rm D$正确。
某配位化合物的晶胞及其在$\rm xy$平面的投影如图所示。晶体中存在独立的阴阳离子,晶胞参数分别为$ a\ \rm pm$,$a\ \rm pm$,$c\ \rm pm$,$a=\beta=\gamma=90^\circ$。
①该化合物中配离子为 。
②计算该晶体的密度 $\rm \ g/cm^{3}($列出计算表达式$\rm )$。
$\\rm [TiF_{6}]^{2-}$ ;$\\dfrac{2\\times (7\\times 2+48+19\\times 6)}{{{N}_{\\rm A}}\\times {{a}^{2}}c\\times {{10}^{-30}}}$或$\\dfrac{3.52\\times {{10}^{32}}}{N_{\\rm A}\\times {{a}^{2}}c}$
"]]①配离子是由中心离子和配位原子构成的,由图可知,该晶胞中$\rm Ti$周围有$\rm 6$个$\rm F$,其中钛为$\rm +4$价,氟为$\rm -1$价,则配离子是:$\rm [TiF_{6}]^{2-}$;
②结合晶胞可知,该晶胞中$\rm Ti$:$\rm 8\times \dfrac{1}{8}+1=2$;$\rm Li$:$\rm 8\times \dfrac{1}{4}+2=4$;$\rm F$:$\rm 4\times \dfrac{1}{2}+10=12$;体积为:${{a}^{2}}c\times {{10}^{-30}}\ \rm c{{m}^{3}}$,则其密度为:$\dfrac{2\times (7\times 2+48+19\times 6)}{{{N}_{\rm A}}\times {{a}^{2}}c\times 1{{0}^{-30}}}\ \rm g/cm^{3}$或者$ \dfrac{3.52\times {{10}^{32}}}{{{N}_{\rm A}}\times {{a}^{2}}c}\ \rm g/cm^{3}$;
以生产感光材料的过程中生产中产生的含$\rm AgBr$的废液为原料,制备单质银的一种工艺流程如下图所示:
已知:$\rm Ag^{+}$可与$\rm S_{2}O_{3}^{2-}$结合生成稳定的$\rm [Ag(S_{2}O_{3})_{2}]^{3-}$。
①已知$\rm NH_{2}OH$与$\rm NH_{3}$类似,具有碱性,请写出其水溶液中主要存在的阳离子 。
②步骤$\rm 1$中,有无毒无害的气体单质,请写出步骤$\rm 1$中$\rm AgBr$与$\rm NH_{2}OH$反应的化学方程式是 。
③操作$\rm 1$、操作$\rm 2$均为 ,步骤$\rm 2$中,加入稍过量的$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$溶液的目的是 ,若省去操作$\rm 1$,直接加入$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$溶液,缺点是 。
$\\rm NH_{3}OH^{+}$ ;$\\rm 2AgBr+2NH_{2}OH=N_{2}↑+2Ag+2HBr+2H_{2}O$ ;过滤 ;将$\\rm AgBr$完全$\\rm /$充分转化为$\\rm [Ag(S_{2}O_{3})_{2}]^{3-}$溶于水而除去,提高产品$\\rm Ag$的纯度 ;步骤$\\rm 1$中有$\\rm HBr$生成,$\\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$在酸性条件下不稳定易分解,造成损失
"]]①根据题意$\rm NH_{2}OH$可发生类似氨气的电离,电离方程式为$\rm N{{H}_{2}}OH+{{H}_{2}}O\rightleftharpoons N{{H}_{3}}O{{H}^{+}}+O{{H}^{-}}$,则其水溶液中主要存在的阳离子$\rm NH_{3}OH^{+}$;
②无毒无害的气体单质是氮气,该反应中氯化银是氧化剂,$\rm NH_{2}OH$是还原剂,则方程式为:$\rm 2AgBr+2NH_{2}OH=N_{2}↑+2Ag+2HBr+2H_{2}O$;
③根据流程可知,操作$\rm 1$、操作$\rm 2$都是分离固体和液体,则操作$\rm 1$、操作$\rm 2$均为过滤;
根据题意$\rm Ag^{+}$可与$\rm S_{2}O_{3}^{2-}$结合生成稳定的$\rm [Ag(S_{2}O_{3})_{2}]^{3-}$,则步骤$\rm 2$中,加入稍过量的$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$溶液的目的是:将$\rm AgBr$完全$\rm /$充分转化为$\rm [Ag(S_{2}O_{3})_{2}]^{3-}$溶于水而除去,提高产品$\rm Ag$的纯度;
结合①可知,操作$\rm 1$会生成$\rm HBr$,且$\rm HBr$可以和$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$反应,则若省去操作$\rm 1$,直接加入$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$溶液,缺点是:步骤$\rm 1$中有$\rm HBr$生成,$\rm Na_{2}S_{2}O_{3}$在酸性条件下不稳定易分解,造成损失;
$\rm (CN)_{2}$、$\rm (SCN)_{2}$等物质具有与卤素单质类似的性质,称为拟卤素,其对应的$\rm CN^{-}$、$\rm SCN^{-}$称之为拟卤离子,已知氧化性:$\rm I_{2}\gt (CN)_{2.}$
①$\rm (SCN)_{2}$为链状结构,分子中每个原子均满足$\rm 8e^{-}$,请写出$\rm (SCN)_{2}$的电子式 。
②$\rm CN^{-}$能与$\rm Ag^{+}$形成稳定的无色离子$\rm [Ag(CN)_{2}]^{-}$,但在$\rm CuSO_{4}$溶液中加入$\rm NaCN$溶液,却生成气体和白色难溶盐沉淀,请写出相应的离子方程式 。
;$\\rm 2Cu^{2+}+4CN^{-}=2CuCN↓+(CN)_{2}↑$
①$\rm (SCN)_{2}$分子中每个原子均满足$\rm 8e^{-}$,则$\rm (SCN)_{2}$的电子式;
②$\rm (CN)_{2}$具有与卤素单质类似的性质,其对应的$\rm CN^{-}$,在$\rm CuSO_{4}$溶液中加入$\rm NaCN$溶液,却生成气体和白色难溶盐沉淀,说明铜离子和$\rm CN^{-}$发生氧化还原反应生成$\rm CuCN$和$\rm (CN)_{2}$,方程式为:$\rm 2Cu^{2+}+4CN^{-}=2CuCN↓+(CN)_{2}↑$。
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