高考化学一轮复习课时分层作业三十八分子结构与性质含解析新人教版

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这是一份高考化学一轮复习课时分层作业三十八分子结构与性质含解析新人教版，共15页。试卷主要包含了NA是阿伏加德罗常数的值，下列推论正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．(2021·开封模拟)如图为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A.W、R元素单质分子内的化学键都是非极性键
B．X、Z元素都能够形成双原子分子
C．键长W—HW—H
D．键长X—H＜W—H，键能X—H＜W—H
【解析】选B。根据元素在元素周期表的位置可以分析，X为N元素，W为P元素，Y为S元素，R为Ar元素，Z为Br元素，据此回答。Ar为稀有气体元素，为单原子分子，不存在共价键，A错误；X的双原子分子为N2，Z的双原子分子为Br2，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性WW—H，C错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能有W—H2．(2021年河北适应性测试)NA是阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A．1 ml氮气分子中含有π键的数目为2NA
B．1 ml氩气分子中含有原子的数目为NA
C．1 ml氯化钠中含有Na＋的数目为NA
D．1 ml白磷中含有P—P共价键的数目为NA
【解析】选D。一个氮气分子中含有一个氮氮三键，三键中有一个σ键，两个π键，所以1 ml氮气分子中含有π键的数目为2NA，A正确；氩气分子为单原子分子，所以1 ml氩气分子中含有原子的数目为NA，B正确；氯化钠的化学式为NaCl，所以1 ml氯化钠中含有Na＋的数目为NA，C正确；白磷为P4，P4分子为正四面体结构(四个P原子分别位于顶点)，一个分子中含有6个P—P键，所以1 ml白磷中含有P—P共价键的数目为6NA，D错误。
【加固训练—拔高】
(2021·武邑模拟)科学研究表明，PCl5在气态条件下为分子形态，在熔融条件下能发生电离：2PCl5PCl eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋PCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(6)) ，下列说法错误的是( )
A．PCl5分子中的化学键为极性键
B．PCl5在熔融状态下具有一定的导电性
C．PCl eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 呈正四面体构型
D．PCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(6)) 中P只用3s、3p轨道参与成键
【解析】选D。PCl5分子中的化学键为P—Cl，为极性共价键，A说法正确；PCl5在熔融状态下发生电离，生成PCl eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、PCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(6)) ，存在自由移动的离子，具有一定的导电性，B说法正确；PCl eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 中心P原子为sp3杂化，四个氯原子呈正四面体构型，C说法正确；PCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(6)) 中心P原子，孤电子对数＝ eq \f(1,2) (5＋1－1×6)＝0，有6条共价键，用3s、3p、3d轨道参与成键，D说法错误。
3．(2021·长沙模拟)下列推论正确的是( )
A．F2和I2都是非极性分子，I2难溶于水，故F2也难溶于水
B．BF3和NF3都只含极性键，NF3是极性分子，故BF3也是极性分子
C．Li和Na位于同一主族，Na 燃烧生成Na2O2，故Li燃烧也生成Li2O2
D．B3N3H6(硼氮苯)与苯互为等电子体，苯是平面形分子，故硼氮苯也是平面形分子
【解析】选D。F2和I2都是非极性分子，I2难溶于水，F2极易与水发生反应，即2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A错误；BF3和NF3都只含极性键，NF3中中心原子价层电子对数＝3＋ eq \f(5－3×1,2) ＝4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，BF3中中心原子价层电子对数＝3＋ eq \f(3－3×1,2) ＝3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B错误；Na金属性较强，在空气中燃烧会生成Na2O2，即2Na＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) Na2O2，Li的金属性较弱，在空气中燃烧生成Li2O，即4Li＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2Li2O，故C错误；
B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)互为等电子体，等电子体具有相似的结构和性质，
苯是平面形分子，故硼氮苯也是平面形分子，故D正确。
4．(2021年辽宁适应性测试)短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是( )
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子的杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
【解析】选B。根据Z的基态原子2p轨道半充满，推断Z是氮元素；M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，则M是硫元素；根据分子结构图推断X是氢元素；Y是碳元素。电负性N>C，A错误；原子半径C>N>H，B正确；分子结构图中氮是sp3杂化，C错误；碳酸是弱酸，D错误。
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(2021·淮安模拟)某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A．该物质为原子晶体
B．该物质分子中σ键和π键的个数比为5∶3
C．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D．该物质分子中含有极性共价键
【解析】选D。有机物含有C===N、C≡N、C—N以及N—H键，都为极性键，其中含有3个π键，氮、碳元素的化合价分别是－3价、＋4价，以此解答该题。该物质是由分子组成，属于分子晶体，故A错误；由分析可知，该有机物含有C===N、C≡N、C—N以及N—H键，都为极性键，其中含有3个π键，σ键和π键的个数比为3∶1，故B错误；该有机物中氢原子未达到8电子稳定结构，故C错误；该有机物含有C===N、C≡N、C—N以及N—H键，都为极性共价键，故D正确。
5．(2021·临沂模拟)磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A．分子中N原子均为sp2杂化
B．基态氯原子核外电子有9个空间运动状态
C．H3PO4分子中磷原子的价层电子对数为4
D．与足量H2发生加成反应后，该分子中手性碳原子个数增加
【解析】选A。分子中与六元环相连的N原子形成3个σ键，且有1对孤电子对，为sp3杂化，故A错误；Cl原子核外有17个电子，电子位于不同的轨道，17个电子分别位于9个轨道，故B正确；磷酸中含有3个P—O键、1个P===O键，则形成4个σ键，且不含孤电子对，磷原子的价层电子对数为4，故C正确；有机物含有1个手性碳原子，与氢气发生加成反应后，含有5个手性碳原子，故D正确。
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(2021·青岛模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂，反应的化学方程式为AgBr＋2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]＋NaBr。下列说法正确的是( )
A．基态Br原子中电子的空间运动状态有35种
B．[Ag(S2O3)2]3－中含有离子键、共价键、配位键
C．S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 中心原子S的杂化方式为sp3
D．非金属元素S、O、Br中电负性最大的是Br
【解析】选C。Br为35号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，其内层轨道全部占满，共占据14个轨道，4s能级一个轨道全部占满，4p能级3个轨道也占满，所以共有14＋1＋3＝18种空间运动状态的电子，故A错误；[Ag(S2O3)2]3－中存在Ag＋和S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 之间的配位键，S原子和O原子之间的共价键，但不存在离子键，故B错误；S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 与SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 原子总数相同，价电子总数相同，所以中心S原子的杂化方式相同，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 中心S原子价层电子对数为4＋ eq \f(6＋2－2×4,2) ＝4，所以为sp3杂化，故C正确；非金属性越强，元素的电负性越大，非金属性O最强，所以电负性最大的是O元素，故D错误。
6．(2021·盘锦模拟)Fe、C、Ni 均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为__________________________________________________________________；
在[Fe(OCN)6]4－中， C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
(2)C3＋的一种配离子[C(N3)(NH3)5]2＋中，配位体N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中心原子杂化类型为__________；NH3的空间构型为____________________________________________________________________
__________________________________________________________________；
NH3的沸点高于CH4，这是因为__________________________________________________________________。
(3) 1 ml [Ni(CN)4]2－中含有σ键的数目为__________，与CN－互为等电子体的一种分子为__________(填化学式)。
(4)Ni的晶胞结构如图所示，镍晶体中每个镍原子周围距离最近的镍原子数目为__________。
【解析】(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
(2)N eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 中中心原子价层电子对数＝2＋ eq \f(5＋1－2×3,2) ＝2，则中心原子杂化类型为sp；氨气分子中N原子价层电子对数＝3＋ eq \f(5－3×1,2) ＝4，N上有1对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，氨气分子空间构型为三角锥形；NH3分子间存在氢键导致NH3的沸点明显高于CH4。
(3)在[Ni(CN)4]2－中，CN－与Ni2＋之间有4个配位键，在每个CN－中有一个σ键，所以1 ml [Ni(CN)4]2－中含有σ键的数目为8×6.02×1023或8NA；CN－含有2个原子，价电子总数为4＋5＋1＝10，故其等电子体的分子为CO或N2等。
(4)以顶点Ni原子为研究对象，与之最近的Ni原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，Ni晶体中每个Ni原子周围距离最近的Ni原子数目为 eq \f(3×8,2) ＝12。
答案：(1)[Ar]3d64s2 或1s22s22p63s23p63d64s2 N＞O＞C
(2)sp 三角锥形 NH3分子间存在氢键
(3)8NA或8×6.02×1023 CO(合理即可)
(4)12
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(2021·廊坊模拟)钒酸钐(SmVO4)是一种高效可见光催化剂。以Sm(NO3)3·6H2O和Na3VO4为原料，在三乙醇胺
()丙三醇乙醇的混合有机溶剂体系中直接沉淀可成功制得SmVO4纳米粒子。回答下列问题：
(1)基态V原子价层电子排布图为______________________________________。
(2)Sm属于镧系元素。
①Sm元素在周期表中属于__________区。
②写出一种与NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 互为等电子体的分子：__________。
(3)C、N、O原子中未成对电子的电子数目比为__________，氮原子的第一电离能比氧原子的大，其原因是_________________________________________。
(4)乙醇与二甲醚(CH3—O—CH3)互为同分异构体，乙醇的沸点比二甲醚的高，原因是_____________________________________________________________。
(5)46 g丙三醇中含σ键的数目为__________(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
(6)金属钠的晶胞结构如图所示。
①金属钠中钠原子的堆积方式为__________。
②若该晶胞参数为a nm，则晶胞密度是__________g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
【解析】(1)基态V原子价电子排布式为3d34s2，则价层电子排布图为
。
(2) ①Sm属于镧系元素，位于周期表中第六周期ⅢB族，属于f区；
②等电子体为原子个数相等，价电子总数相等的微粒，与NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 互为等电子体的分子有SO3(其他合理答案也可)。
(3)C、N、O原子中未成对电子的电子数目分别为2、3、2，氮原子的2p能级上的电子处于半充满状态，较稳定，而氧原子的2p能级未达到充满或半充满状态。
(4)乙醇与二甲醚都为分子晶体，且相对分子质量相同，乙醇分子间可形成氢键，使分子间的作用增大，熔沸点升高。
(5)丙三醇中C—H、C—C、O—H、C—O键均为σ键，一个丙醇分子中含有13条σ键，则46 g丙三醇即0.5 ml含有6.5NA条σ键。
(6) ①根据晶胞结构可知，金属钠中钠原子的堆积方式为体心立方堆积；
②N(Na)＝8× eq \f(1,8) ＋1＝2，ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(23×2,NA×（a×10－7）3) g·cm－3。
答案：(1)
(2)①f ②SO3(其他合理答案也可)
(3)2∶3∶2 氮原子p轨道电子结构半充满，较稳定
(4)乙醇分子间存在氢键
(5)6.5NA
(6)①体心立方堆积 ② eq \f(46,NA×a3) ×1021
7．(2021·枣庄模拟)碳族元素在生产生活中的应用极其广泛。请回答以下有关碳族元素的问题。
(1)下列说法正确的是__________(填字母)。
a．CS2与SO2分子的键角相同
b．HCHO中的C原子为sp2杂化
c．CF4与SiCl4均为非极性分子
d．第一电离能：O＞N＞C
e．CO与N2为等电子体，所以化学性质完全相同
(2)晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料。区分晶体硅和无定形硅最可靠的科学方法为__________；28 g晶体硅中含共价键__________ml。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是__________，Ni(CO)4易溶于__________(填字母序号)。
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞结构(晶胞参数为x pm)如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，则该晶胞中C60的堆积方式为__________，C60与M原子的个数比为__________。
(5)利用光催化还原CO2制备工业原料CH4，可以达到减碳的效果。该反应中，带状的纳米Zn2GeO4(催化剂)的催化效果较好。CO2分子中σ键与π键的比值为__________，催化剂所含元素Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是__________________________________________________________________，
元素Zn的价电子排布式为__________。
(6)锗元素是典型的半导体材料，在电子、材料等领域应用广泛。锗单晶的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为NA，其密度为
__________g·cm－3(列出计算式即可)。
【解析】(1)CS2为直线形、SO2为V形分子，分子的键角不相同，故a错误；HCHO中的C原子价层电子对数为3＋ eq \f(4－2×1－1×2,2) ＝3，为sp2杂化，故b正确；CF4与SiCl4的分子均为正四面体结构，正负电荷中心重合，均为非极性分子，故c正确；N的2p能级为半充满结构，第一电离能：N＞O＞C，故d错误；CO与N2为等电子体，结构相似，化学性质不完全相同，故e错误。
(2)区分晶体硅和无定形硅最可靠的科学方法为X射线衍射实验；1个硅原子拥有2个共价键，28 g晶体硅为1 ml，含共价键2 ml。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型，得出Ni(CO)4沸点比较低，符合分子晶体的特点，推测Ni(CO)4的晶体类型是分子晶体， Ni(CO)4易溶于有机溶剂四氯化碳和苯。
(4)M原子位于晶胞的棱上与内部，则该晶胞中C60的堆积方式为面心立方最密堆积，M原子位于晶胞的棱上与内部，棱上有12个M，内部有9个M，其个数为12× eq \f(1,4) ＋9＝12，C60分子位于顶点和面心，C60分子的个数为8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＝4，C60与M原子的个数比为4∶12＝1∶3。
(5)CO2 分子中有2个σ键和2个π键，比值为1∶1，O为非金属元素，电负性最强，同周期从左到右电负性增大，催化剂所含元素Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是O＞Ge＞Zn，元素Zn为30号，第四周期ⅡB族，价电子排布式为3d104s2。
(6)锗单晶的晶胞结构如图所示，晶胞中锗原子个数为8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＋4＝8，其晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为NA，根据ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(8×73,NA×V) ，其密度为 eq \f(8×73,NA×a3×10－30) g·cm－3(列出计算式即可)。
答案：(1)bc (2)X射线衍射实验 2
(3)分子晶体 bc (4)面心立方最密堆积 1∶3
(5)1∶1 O＞Ge＞Zn 3d104s2
(6) eq \f(8×73,NA×a3×10－30)
8．(2021年江苏适应性测试)氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml－1。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。下列有关氨的说法正确的是( )
A．NH3的空间构型为平面三角形
B．NH3与H2O能形成分子间氢键
C．NH3的水溶液不能导电
D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
【解析】选B。A.NH3的孤电子对数为1，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，故A错误；B.N和 O的电负性比较大，半径比较小，NH3与H2O之间存在分子间氢键，也存在同种分子间氢键，故B正确；C.NH3溶于水得到氨水，氨水中存在自由移动的铵根离子和氢氧根离子，即可导电，故C错误；D.氨催化氧化制硝酸，NH3中N元素的化合价为－3，硝酸中N元素化合价为＋5，化合价升高，作还原剂，利用的是NH3的还原性，故D错误。
9．(2021·包头模拟)二茂铁[(C5H5)2Fe]是由一个二价铁离子和2个环戊二烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等溶剂。下列说法正确的是( )
A．二茂铁属于离子晶体
B．在二茂铁结构中，C5H eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) 与Fe2＋之间形成的化学键类型是离子键
C．已知：环戊二烯的结构式，则其中碳环上有2个π键和5个σ键
D．二价铁离子的基态电子排布式为[Ar]3d44s2
【解析】选C。由题干可知，二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等溶剂，二茂铁属于分子晶体，A错误；在二茂铁结构中，C5H eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) 与Fe2＋之间形成的化学键类型是配位键，B错误；由环戊二烯的结构式可知分子结构中碳环上有3个单键即3个σ键，2个双键即2个 σ键和2个π键，故其中碳环上有2个π键和5个σ键，C正确；二价铁离子的基态电子排布式为[Ar]3d6，D错误。
【加固训练—拔高】
(2021·石嘴山模拟)在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一，瑞德西韦的结构如图所示，下列说法正确的是( )
A.瑞德西韦中N、O、P元素的电负性：N＞O＞P
B．瑞德西韦分子可以发生水解反应、加成反应、氧化反应和还原反应
C．瑞德西韦中所有的N都为sp3杂化
D．瑞德西韦结构中存在σ键、π键、不存在大π键
【解析】选B。依据元素周期律，同周期元素，越靠右电负性越强，同主族元素，越靠上，电负性越强，故N、O、P元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞P，A错误；该物质含酯基，可发生水解反应；含苯环，可与氢气发生加成反应，该反应也是还原反应；该有机物有羟基，可发生氧化反应，B正确；该物质中有氮原子形成碳氮双键，该氮原子采取sp2杂化，C错误；该物质含苯环，存在大π键，D错误。
10．(2021·运城模拟)关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是( )
A．配位体是Cl－和H2O，配位数是9
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
【解析】选C。配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，配离子(内界)是[TiCl(H2O)5]2＋，外界是Cl－，B错误；内界[TiCl(H2O)5]2＋和外界Cl－的数目比是1∶2，C正确；加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl－与Ag＋反应，内界中的Cl－不与Ag＋反应，D错误。
【加固训练—拔高】
(2021·雅安模拟)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化
D．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子
[Cu(NH3)4]2＋
【解析】选D。该反应的反应原理为CuSO4＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2。反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成，但生成了[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋浓度减小；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对；若加入极性较小的乙醇，溶液会析出蓝色沉淀。
11．(2021·昆明模拟)[Ni(IMI)6](NO3)2等过渡金属咪唑类配合物用途非常广泛。回答下列问题：
(1)基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为__________，占据最高能层的电子云轮廓图为__________形。
(2)Ni与Ca位于同一周期且最外层电子数相同，镍的熔点和沸点均比钙高，这是因为_____________________________________________________________。
(3)咪唑(IMI)的结构简式为，可以
HCHO、及(NH4)2SO4等为原料合成。
①咪唑中碳原子的杂化方式是_________________________________________。
②分子中σ键与π键的数目之比为__________。
③分子中的大π键可用符号πnm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(6)) )，则中形成的大π键的电子数为________。
【解析】(1)基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，其电子排布图(轨道表示式)为
，占据最高能层的是4s，电子云轮廓图为球形。
(2)由于Ni的原子半径比Ca小且价电子数比Ca多，故镍的金属键比钙的强，所以镍的熔点和沸点均比钙高。
(3)咪唑(IMI)的结构简式为，可以HCHO、CHOCHO及(NH4)2SO4等为原料合成。
①分子中碳原子均形成双键，所以碳原子的杂化方式是sp2。
②单键都是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则CHOCHO分子中σ键与π键的数目之比为5∶2。
③中碳原子和形成双键的氮原子各有1个电子，形成单键的氮原子有2个电子，则形成的大π键的电子数为6。
答案：(1) 球
(2)Ni的原子半径比Ca小且价电子数比Ca多，故镍的金属键比钙的强
(3)①sp2 ②5∶2 ③6
12.(2021·日照模拟)1985年，Russsin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图所示，金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。请回答下列问题：
(1)Fe3＋的基态核外价电子排布式为_____________________________________。
(2)上述化合物中含有三种非金属元素，试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为__________；硫可以形成SOCl2化合物，则该化合物的空间构型为__________。
(3)除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) 。请写出氮原子的杂化方式
__________。
(4)上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是__________。
(5)配合物Fe(CO)5的熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是__________(填字母)。
A.Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子
B．Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C．1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键
D．Fe(CO)5===Fe＋5CO反应中没有新化学键生成
【解析】(2)对于SOCl2，根据VSEPR理论，价层电子对数为3＋ eq \f(1,2) ×(6－2×1－2)＝4，则其空间构型为三角锥形。
(3)对于NO eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(2)) ，根据VSEPR理论，价层电子对数为2＋ eq \f(1,2) ×(5－2×2－1)＝2，根据杂化轨道理论，则中心N原子为sp杂化。
(4)直接与中心原子成键的为配位原子，所以中心原子铁的配位原子是N、S。
(5)看正负电荷中心是否重合，Fe(CO)5对称是非极性分子，CO不对称是极性分子，故A正确；铁的杂化轨道数为5，铁不是正四面体构型，Fe(CO)5中Fe原子不是以sp3杂化方式与CO成键，故B错误；碳与氧、铁与碳之间形成配位键，1 ml Fe(CO)5含有10 ml配位键，故C正确；化学反应的实质是旧键的断裂，新键的生成，故D错误。
答案：(1)3d5 (2)N>O>S 三角锥形
(3)sp (4)S、N (5)AC
【加固训练—拔高】
(2021·南京模拟)金属钛(22Ti)及其化合物广泛应用于航空航天，被称为“未来世界的金属”。
(1)按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于__________区元素，钛元素基态原子未成对电子数为__________个。
(2)某含钛化合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，化合物中含有的化学键类型是__________，0.5 ml该配合物中含有的σ键数目是__________。
(3)二氧化钛是很好的催化剂，可以催化如下反应：
化合物甲中，sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为__________；化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为__________。
(4)二氯二茂钛(Ⅳ)在金属有机合成中应用较广。其结构式如图所示。分子中的大π键可用符号πnm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(6)) )，则二氯二茂钛(Ⅳ)中的大π键可表示为__________。
【解析】(1)Ti元素的价电子排布式为3d24s2，在元素周期表分区中属于d区元素，基态原子未成对电子数为2个。
(2)根据化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O判断，含有的化学键类型是离子键、共价键和配位键，1 ml [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O含有的共价键数目为18NA，则0.5 ml该配合物中含有的σ键数目是9NA。
(3)化合物甲中，sp2杂化的碳原子个数为7，sp3杂化的碳原子个数为2，所以sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为7∶2，化合物乙中采取sp3杂化的原子有N、C、O，同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N原子的2p能级半充满、能量较低、较稳定，第一电离能大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
(4)根据分子的结构特点，可以看出二氯二茂钛(Ⅳ)中参与形成大π键的原子数为5，参与形成大π键的电子数为6，所以二氯二茂钛(Ⅳ)的大π键可表示为π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(5)) 。
答案：(1)d 2
(2)共价键、离子键、配位键 9NA
(3)7∶2 N＞O＞C (4)π eq \\al(\s\up1(6),\s\d1(5))