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2013年自主招生化学讲义+习题解析9


2013年大学自主招生化学讲义+习题

1

1

D. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 解析:由于形成氢键使水分子间间隙增大,使体积增大,密度减小。故本题选B。

二、简答题
4、(09· 华)画出CrO5、H3PO2的结构。 解析:过氧化铬CrO5中Cr的价电子为6个。可

以参与成键的电子有6个,又根据氧原子周围应形成8电

子稳定结构,可推知CrO5的结构为

。在CrO5中,氧元素的化合物应该是4 为-1价,1 为-2价。

5

5

次磷酸H3PO2的结构为

,是一元弱酸,因为与P直接相连的H原子是能被金属原子取代的。

5、(09· 华)判断H2O2、O3的极性,给出理由。 解析:它们都是极性分子,因为H2O2分子中的O 原子是采取等性sp3的杂化,两个sp3杂化轨道一个同
H原子形成H ?O? 键,另一个则同第二个O原子的sp3杂化轨道形成O ?O? 键,其他两个杂化轨道则被两个孤电 子对占据。每个 O 原子上的两对孤电子间的排斥作用,使两个H ?O键向O ?O键靠拢,整个分子是直线形

的,在分子中有一个过氧链?O?O?,O的氧化数为-1,每个O原子上各连着一个H原子,两个H原子位于像半
展开的书的两页纸面上,两个O原子则处在书的夹缝位置上。 在O3分子中, O原子采取sp2杂化,顶角O原子除与另外2个O原子生成2个? 键外,还有一对孤电子对。 另外2个O原子分别各有两对孤电子对。在3个O原子之间还存在着一个垂直于分子平面的三中心四电子的离域 的? 键,这个离域? 键是由顶角 O 原子提供 2 个? 电子,另外 2 个 O 原子各提供 1 个? 电子形成的。由于 3 个O原子上孤电子对相互排斥,使O3分子呈等腰三角形状。

6、(09· 华)理想气体的状态方程为 pV=nRT,这是考虑分子间相互作用力所的方程。 请问:若考虑气体的分子间作用力,应当对方程作怎样的修正?怎样的实际气体可以用理想气体 状态方程? 解析: 理想气体的状态方程pV=nRT 只能用于分子无体积、分子间无作用力的理想气体,也就是它适用于
温度较高或压力较低的稀薄气体。对于实际气体,如果引入压缩因子 z,将方程改为pV=znRT,就可以适用于实际 气体的状态方程。理想气体是一种理想化的模型,实际并存在。实际气体中,凡是本身易被液化的气体,它们 的性质很近似理想气体,其中最接近理想气体的是氢气和氦气。一般气体在压强太大、温度太低的条件下,它 们的性质也非常接近理想气体,因此常常把实际气体当做理想气体来处理。

7、(09· 华)为什么卤素(氯、溴、碘)可以显+1、+3、+5、+7价?
81 81

解析:Cl、Br、I原子中有与ns、np能级相近的nd轨道,只要供给一定的能量,其np甚至ns电子会激
到nd轨道上去,从而呈现变价。而F原子电负性最大,且无d价电子轨道,故呈现变价。

三、填空题
8、铜合金是人类适用最早的金属材料,铜在化合物中常见的化合价有+1、+2 价,能形成多 种铜的化合物。

(1)基态铜原子的电子排布式为_____________;铜 图所示,该晶胞实际拥有_________个铜原子。 (2)某+1 价铜的配离子为[Cu(CN)4] ,与其配体互
3-

晶体晶胞如右 为等电子体的

一种微粒是_________________。 (3)许多+1价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃(如C2H4、CH3CH=CH2等),CH3CH=CH2分子中C 原子采取的杂化方式有______________________________。 (4)在硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过理,观察到先出现蓝色沉淀,最后溶解形成深蓝色溶 液,写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式:___________________;根据价层电子对互斥模型,预测
2—

利 解析:(1)1s22s22p63s23p63d104s1 或;[Ar]3d104s1 用均摊法计算可该晶胞实际拥有 4 个铜原子。

(2)根据等电子体定义可以有CO、N、C2—2等;(3)CH3CH=CH2分子中CH3—中C 的杂化为sp3,另外2 个
C为sp2杂化。(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O 正四面体形 本题答案为: 1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 ; 4(2)CO、N、C2—2(写出一种即可) 3)sp2、 ( sp3(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2-+2OH-+4H2O 正四面体形

模拟训练
一、选择题
1.有关乙炔分子中的化学键描述正确的是( )

A.两个碳原子采用sp杂化方式
2

C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π 键 D.两个碳原子形成两个π 键 2、最近,中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在
82 82

—268℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次―拍摄‖到能楚分辨碳原子间单、 双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是 ( ) A.CO2 B.C2H4O C.COCl2 D.H2O2

3、下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是( ) A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
2 2 2

C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子

D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子
4、碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。 在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② 结构的是( ) B.②③① C.③①② D.②①③

5、下面图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断属于NaCl晶体

① A.①和④

② B.②和③

③ C.①和③

④ D.只有①

6、通常状况下,NC13是一种油状液体,其分子空间构型与氨分子相似,下列对NC13的有关叙 述正确的是( )

A.分子中N—C1键键长比CCl4分子中C—C1键键长长 B.分子中的所有原于均达到8电子稳定结构 C.NCl3分子是非极性分子 D.NBr3比NCl3易挥

二、简答题
7、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构 式)并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。

(1) PCI3

(2) BCl3

(3) CS2

(4) C12O

83

83

8、水是人们生活中必可少的物质,0°C 结成冰。其中一种为六方晶系的晶体,晶胞参数 a = 452 pm,c = 737 pm,晶胞内有4个水,氧原子分数坐标分别为0,0,0;0,0,3/8;2/3, 1/3,1/2;2/3,1/3,7/8。请回答下列问题:

(1)水分子式为H2O,根据价电子对 推测一下水的构型。 (2)用价键法说明水中氢氧键的成键 (3)已知 H2O 的两个 O-H 键的夹角 104.5°,请推测O-H键与孤对电子及孤 的夹角。

互斥理论, 情况。 为 对电子间

(4)计算氢键O-H-O键长。
(5)冰的点阵型式是什么,其结构基 些内容? 元包含哪

9、NH4Cl 为 CsCl 型结构,晶胞中包含 1 个 NH4


和1个Cl ,


晶胞参数a=387 pm。把等物质的量的NH4Cl和HgCl2 一起加热时,生成NH4HgCl3晶体,晶胞参数a=b=419 pm(结构如右图)。 (1)已知Cl 半径为181 pm,求NH4 (视为球
- +

在密封管中 pm、c=794

形离子)的半径。 (2)计算NH4HgCl3晶体的密度。 (3)指出Hg 和NH4 的Cl 具体配位形式。
2+ + -

(4)通过具体计算,指出晶体中Cl 与Cl 之间的最短距离是多少? - -

三、填空题
84 84

10、海底热液研究处于当今科研的前沿。海底热液活动区域―黑烟囱‖的周围,存活的长管 虫、蠕虫、蛤类、 贻贝类等动植物,成了极佳的天然海底实验室,且海底―黑烟囱‖周围常存在 FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。 (1)有关几种气体分子的说法正确的是_________________________。 A.CO的结构式可表示为 B.C02与COS(硫化羰)互为等电子体
2

D.HCN分子呈直线形 (2)酸性热液中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为:_____________。

(3)铁原子核外电子排布式为:__________________________________。

(4)―黑烟囱―热液冷却后若可检测出图 3 所示分子,该分子中手性碳原子数为: ____________________________。 (5)FeS 与 NaCl 均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为 985℃,后者 80l℃,其原因是 ________________________________________。 (6)从―黑烟囱‖形成的矿床中提取镍,需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4),则该络 合物的配位数为_____________________________________。
- - - + + 2+ + 2+

4+ 2+ - - -

____________________________。 ( 5 ) 等 电 子 数 的 微 粒 往 往 具 有 相 似 的 结 构 , 试 预 测 N3



的构型

_____________________________。 (6)据报道,美国科学家卡尔· 克里斯特于1998年11月合成了一种名为―N5‖的物质,由
85 85

于其具有极强的爆炸性,又称为―盐粒炸弹‖。迄今为止,人们对它的结构尚楚,只知道―N5‖ 实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5 个N 排成 V 形。如果 5 个 N 结合后都达到8 电 子 结 构 , 且 含 有 2 个 N ≡ N 键 。 则 ― N5 ‖ 分 子 碎 片 所 带 电 荷 _________________________________________。 12、已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于 周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量同 的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同; D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。 A、 B、 D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体, A、 B二种元素组成的 原子个数比为1:1的化合物N是常见的有机溶剂。E 之称,E 离子和氩原子的核外电子排布相同。 请回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所 号表示) (1)E的基态原子的外围电子排布式 为 。 (2)下列叙述正确的是 。(填字母)
2

有―生物金属‖

4?

对应的元素符

a.M与水分子间能形成氢键,N是非极性分子 c.N分子中含有6个? 键和1个? 键 d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低 (3)E的一种氧化物Q,其晶胞结构如右上图所示,则Q的化学式为 晶体中氧的配位数为
? ?

,该
?


?

(4)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的BC 离子,可在Q的催化下,先用NaClO将BC 氧

化成BCD ,再在酸性条件下BCD 继续被NaClO氧化成C2和BD2。
① A、B、C、D四种元素的电负性由小到大的顺序为 ② 与BCD 互为等电子体的分子、离子的化学式依次为 ③ 上述反应中后一步反应的离子方程式是 。
?

。 。

(5)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可到配位数为6、组成为 ECl3· 20的绿色晶体,该晶体中两舞更体的物质的量之比为 6H
1:5,则该配离子的化学式为



参考答案
86 86

1、B 2、C 3、C 4、A 5、A 6、B 7、

8、 (1)
H
3

O H

如未标孤对电子,只画键角需标出小于109.5°

(3)设:O-H键含氧2s成分为α 1,孤对电子中含氧2s成分为α 2,O-H键与孤对电子的夹 角为β 1,孤对电子间的夹角为 β 2:cos104.5=–α 1/(1–α 1) α 2=(1/2)(1-2α 1)=0.3 cosβ 1=–√α 1α 2/[(1–α 1)(1–α 2)]=109°6’=109.1° cosβ 2=–α 2/(1–α 2)=115°23’=115.4° (4)lO-H-O=0.375×737=276.4pm (5)冰点阵型式hp,结构基元4个H2O 9、(1)154 pm
23 -8 2 -8 3 + (3)Hg2+:压扁的正八面体 NH4 :压扁的正四棱柱 - - - 2+

α 1=0.2

+ + 296 一类。前者距NH4 较近(335 pm),距Hg2+也较近(241 pm);后者距离NH4 397 pm,距Hg - - + 2 2 6 2 6 6 2 6 2 - - -



(5)FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大 (6)4
2+ - 11、(1)N2H6 + 2OH = N2H4+ 2H(2) 2O

(3)22
87

87

- (4) N2O CO2 CNO 2 CaH2 C3H4等 (5)直线型 (6)一个单位正电荷 BeF

2

2

SCN

-

③2CNO+2H
2+

-

?

+3ClO=N2↑+2CO2↑+3C1+H2O;

-

-

专题九 有机物
88


88

基础知识梳理 一、各类有机物之间的相互关系

二、甲烷的性质和制法
1、性质 物理性质:无色、无味的气体,溶于水,比空气轻,是天然气、沼气和石油气的主要成分。 化学性质:甲烷性质稳定,与强酸强碱反应,在一定条件下能生以下反应:①可燃性(甲

烷的氧化反应);②取代反应;③高温裂解。
2、用途 甲烷是一种很好的气体燃料,可用来制取H2、炭黑、乙炔、氯仿、四氯化碳等。 3、甲烷实验室制法的反应原理 碱石灰中CaO的作用:①吸收水分;②使混合物疏松,利于甲烷逸出;③稀释NaOH ,防止高 温下腐蚀玻璃。 瓦斯爆炸式空气中含甲烷 5 % ~15 %(体积)遇到火源所产生的爆炸;①当氧气中甲烷的体 积分数介20 % ~47.5 % 时也会生爆炸;②空气中甲烷所占的体积分数是9.6%时爆炸最猛烈。
89 89


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