“等电子原理”的应用 知识点题库

通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是  (  )

A . CH4和NH4+是等电子体,键角均为60° B . B3N3H6和苯是等电子体,1molB3N3H6和苯均有6mol非极性键 C . NH3和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构 D . BF3和CO32-是等电子体,均为平面正三角形结构
下列物质属于等电子体一组的是(  )

A . CH4和NH4+ B . B3H6N3和C6H6 C . CO2、NO2 D . H2O和CH4
下列各组微粒中不属于等电子体的是(  )

A . CH4、NH4+ B . H2S、HCl C . CO2、N2O D . CO32﹣、NO3
请根据近代的等电子原理回答一下问题

CO2 , CNS , NO , N具有相同的通式AX2 , 价电子总数为   ,是 形分子,它们是等电子体.

等电子原理的基本观点是:原子数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的化学键类型和空间构型,互称为等电子体.等电子体的结构相似,物理性质相近.如:N2、CO与C22、CN为等电子体.

  1. (1) 已知CaC2为离子化合物,则CaC2的电子式为 

  2. (2) 聚丙烯腈俗称人造羊毛,由丙烯腈分子CH2=CH﹣CN经聚合反应生成;则CH2=CH﹣CN中C原子的杂化方式为  ;分子中σ键和π键数之比为 

  3. (3) CO常与过渡金属原子M形成配合物M(CO)n , 其中满足中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18,若M为Fe,则n= 

  4. (4) CO与N2的结构相似,分子中含有共价三键,可表示为C≡O;下表是两者的键能数据(单位:kJ•mol1


    C﹣O

    C=O

    C≡O

    CO

    357.7

    798.9

    1071.9


    N﹣N

    N=N

    N≡N

    N2

    154.8

    418.4

    941.7

    CO与N2中化学性质较活泼的是 ;结合数据说明原因 

  5. (5) Fe3+ , Fe2+ , Co3+ , Co2+都能与CN 形成配合物.硫酸亚铁溶液中加入过量KCN溶液,可析出黄色晶体K4[Fe(CN)6];若在上述溶液中再通入氯气后,可析出深红色晶体K3[Fe(CN)6];在K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]晶体中都不存在的微粒间作用力是   .(填标号)

    A.离子键   B.共价键   C.金属键D.配位键   E.范德华力

  6. (6) 写出与NO3 互为等电子体的分子  (写出一种)

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物.

  1. (1) 下列叙述正确的是      . (填字母)

    A . CH2O与水分子间能形成氢键 B . CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化 C . C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键,C6H6是非极性分子 D . CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
  2. (2) Mn和Fe的部分电离能数据如表:

    元素

    Mn

    Fe

    电离能

    /kJ•mol1

    I1

    717

    759

    I2

    1509

    1561

    I3

    3248

    2957

    Mn元素价电子排布式为,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是

  3. (3)

    Ti的一种氧化物X,其晶胞结构如图所示,则X的化学式为

  4. (4) 电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN离子,可在X的催化下,先用NaClO将CN氧化成CNO , 再在酸性条件下CNO继续被NaClO氧化成N2和CO2

    ①与CNO互为等电子体微粒的化学式为(写出一种即可).

    ②氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式

含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O.
  1. (1) Cu+基态核外电子排布式为
  2. (2) 与OH互为等电子体的一种分子为(填化学式).
  3. (3) 醛基中碳原子的轨道杂化类型是;1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为
  4. (4) 含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为
  5. (5) Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4 , 铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为

用二氧化碳生产化工产品,有利于二氧化碳的大量回收,二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

  1. (1) 锌基态原子核外电子排布式为。  
  2. (2) 锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成 [Zn(H2O)6]2+ , 其中提供空轨道的是(填微粒符号)。 
  3. (3) 碳酸乙烯酯中碳原子杂化轨道类型为;1mol碳酸乙烯酯中含有的σ键数目为。 
  4. (4) 阴离子X-与CO2互为等电子体且X-内含共价键和氢键,则X-的化学式为
具有9个质子和10个电子的微粒是(   )
A . Na    B . O2    C . F-    D . Ne
CH3+ , -CH3 , CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是(   )
A . 它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化 B . CH3与NH3、H3O互为等电子体,几何构型均为正四面体形 C . CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面 D . CH3+与OH形成的化合物中含有离子键
美国科学家合成了含有N5+的盐类,含有该离子的盐是高能爆炸物质,该离子的结构呈“V”形,如图所示。以下有关该物质的说法中错误的是(   )

A . 每个N5+中含有35个质子和34个电子 B . 该离子中有非极性键和配位键 C . 该离子中含有4个π键 D . 与PCl4+互为等电子体
下列粒子属等电子体的是(   )
A . NO和O2 B . CH4和NH4+ C . NH2ˉ 和H2O2 D . HCl和H2O
下列常见分子中σ键、π键判断正确的是(   )
A . C22-与O22+互为等电子体,1mol O22+中含有的π键数目为2NA B . CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2:1 C . CN-与N2结构相似,CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1:1 D . 已知反应N2O4(l) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l),若该反应中有4molN-H键断裂,则形成的π键数目为6 NA
下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题:

  1. (1) M的元素符号为,P的元素名称为
  2. (2) D元素原子的价电子排布图为,该元素形成的单质中σ键和π键个数比为;与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为
  3. (3) NE2I2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断NE2I2(填“极性”或“非极性”)分子。
  4. (4) 在① 苯、②CH3OH、③ HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有(填序号)。
  5. (5) 元素O可以形成分子式为Co(NH3)5BrSO4 , 配位数均为6 的两种配合物,若往其中一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则该配合物的化学式为
本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。

A.[物质结构与性质]

对砷的利用是一把锋利的双刃剑,砷是制造新型半导体的材料,砷的化合物又具有较强毒性。

  1. (1) 1918年美国人通过反应C2H2+AsCl3 CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。C2H2分子中 键与 键数目之比n( 键)∶n( 键)=;AsCl3分子空间构型为。二战中,日本人制造了化学武器二苯氰胂(分子结构如题21A图-1所示)。二苯氰胂分子中碳原子杂化轨道类型为

  2. (2) 2018年7月《Science》报道,Bing Lv等通过反应4BI3+ As4 4BAs+6I2合成了具有极高导热性的半导体新材料BAs。

    ①与I2互为等电子体的阴离子是(填化学式)。

    ②BAs晶胞结构如题21A图-2所示,其晶胞中含B原子个。

  3. (3) Mn掺杂的GaAs是一种铁磁半导体,Mn2+基态核外电子排布为
  4. (4) B.[实验化学]

    纳米Cu2O是一种新型的p型半导体材料,由醋酸铜制备纳米Cu2O的实验步骤如下:


    实验前需分别配制浓度均为0.5mol·L-1Na2CO3溶液和CuSO4溶液各100mL。配制时,需用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要(填仪器名称)。
  5. (5) “步骤Ⅰ”制备Cu2(OH)2CO3的离子方程式为;反应控制的温度不宜过高,其可能原因是
  6. (6) “步骤Ⅱ”“水洗”时,检验洗涤是否完全的方法是
  7. (7) “步骤Ⅲ”为使滴加的醋酸不过量太多,其操作方法是
  8. (8) 用“步骤Ⅲ”所得Cu(CH3COO)2溶液和水合肼(N2H4·H2O)在约20℃左右反应可制备纳米Cu2O,已知:4Cu2++N2H4·H2O+8OH=2Cu2O↓+N2↑+7H2O。制取纳米Cu2O的实验方案是:将Cu(CH3COO)2溶液稀释到约6×10-3mol·L-1,真空干燥得纳米Cu2O(需用到的试剂有:0.03 mol·L-1水合肼溶液、蒸馏水、乙醇)。
下列各组物质不互为等电子体的是(    )
A . CO和N2 B . CO2和N2O C . CO 和NO D . CO2和SO2
电子数相等的微粒叫做等电子体,下列各组微粒属于等电子体是(   )
A . CO和CO2 B . NO和NO2 C . CH4和NH3 D . CO2和SO2
等电子体具有相似的空间结构,下列物质不属于等电子体的是(   )
A . SO3和NO B . B3H6N3和C6H6 C . 金刚石和晶体硅 D . CO2和SiO2
金属钛因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
  1. (1) 基态 Ti 原子核外电子排布的最高能级符号是。与钛同周期的元素中基态原子未成对电子数与钛相同的有种。
  2. (2) 钛比钢轻,比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是
  3. (3) 半夹心结构催化剂 M 其结构如图所示:

    ①组成该物的质元素中,电负性最大的是(填元素符号)

    ②M中不含(填标号)

    a.π键    b.σ键       c.配位键     d.离子键    e.氢键

  4. (4) TiO2能溶于浓硫酸并析出一种离子晶体,已知其中阳离子是以链状聚合物形式存在的钛酰阳离子,其结构如图所示,其化学式是 写出一种与阴离子 互为等电子体的分子  。

  5. (5) 钛单质的晶胞如图所示,该晶胞为堆积(填堆积方式),钛原子的配位数是,已知晶胞参数:a=0.295nm,c=0.469nm。则该钛晶体的密度为g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的数值,列出计算式即可)

尿素()是最简单的有机物之一,其合成揭开了人工合成有机物的序幕。回答下列问题:
  1. (1) 尿素各组成元素(氢除外,下同)电负性最强的是(填元素名称),第一电离能由大到小的顺序为(填元素符号),氮原子价层电子的轨道表达式为
  2. (2) 尿素分子中碳、氮原子的杂化方式分别为
  3. (3) 德国化学家维勒首次使用无机物质氰酸铵(NH4CNO)与硫酸铵合成了尿素,写出氰酸根离子(CNO-)的一种等电子体(分子、离子均可),氰酸根离子的空间构型为
  4. (4) 尿素可与多种金属形成配合物,其配位原子可以是
  5. (5) 现从尿素和草酸的水溶液中获得一种超分子晶体(超分子是由两种或两种以上的分子依靠特殊作用力结合而成的),形成该晶体的特殊作用力是。X射线衍射实验证实,一定温度下该晶体的晶胞与钠相同,晶胞中两种分子的个数比为1:1,若晶胞参数为505.8pm,则该晶体的密度为g/cm3(列出计算式)。