题目内容

20.(1)CH3+、-CH3(甲基)、CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是CDE.
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化
C.CH3-与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
E.两个-CH3(甲基)或一个CH3+和一个CH3-结合均可得到CH3CH3
(2)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用.
①锌在周期表中属于d区.
②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂.写出Zn2+基态电子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;葡萄糖分子[[CH2OH(CHOH)4CHO]中碳原子杂化方式有sp2、sp3.
③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+.配位体NH3分子属于极性分子(填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在如图1中表示出[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键.
(3)金晶体晶胞的每个面5个金原子紧密堆砌(如图2,其余各面省略)
①金晶体中最小的一个立方体含有4个金原子.
②金晶体的堆积模型为面心立方最密堆积.

分析 (1)A.甲烷去掉一个氢原子得到甲基;
B.CH3+、CH3-、CH3-分别具有6个、7个和8个价电子,不是等电子体;
C.CH3-与NH3、H3O+均具有10个电子,互为等电子体;
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化;
E.两个CH3-或一个CH3+和CH3-结合都能得到CH3CH3;
(2)①IB、IIB族位于ds区;
②Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,锌原子失去最外层两个电子生成锌离子,锌离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
连接羟基的碳原子价层电子对个数是4、连接醛基的碳原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式;
③分子中正负电荷重心不重合的分子为极性分子,重合的分子为非极性分子;
锌离子含有空轨道、氨气分子中N原子含有孤电子对,二者能形成配位键;
(3)①金原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$;
②该金属属于面心立方最密堆积.

解答 解:(1)A.甲烷分子变成CH3+、CH3-、CH3-时,失去的分别是氢负离子、氢离子和质子,空间构型也不再与原来的分子相同,故A错误;
B.CH3+、CH3-、CH3-分别具有6个、7个和8个价电子,不是等电子体,中心碳原子的价层电子对数不同,故空间构型不同,故B错误;
C.CH3-与NH3、H3O+均具有10个电子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形,故C正确;
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面,故D正确;
E.两个CH3-或一个CH3+和CH3-结合可得到CH3CH3,故E正确;
故选CDE;
(2)①IB、IIB族位于ds区,锌位于第IIB族,所以位于ds区,故答案为:ds;
②Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,锌原子失去最外层两个电子生成锌离子,锌离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
连接羟基的碳原子价层电子对个数是4、连接醛基的碳原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论知C原子杂化方式为sp3、sp2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2、sp3;
③分子中正负电荷重心不重合的分子为极性分子,重合的分子为非极性分子,氨气分子是三角锥形结构,正负电荷重心不重合,所以是极性分子;
锌离子含有空轨道、氨气分子中N原子含有孤电子对,二者能形成配位键,[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键为,
故答案为:极性分子;;
(3)①金原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,故答案为:4;
②该金属属于面心立方最密堆积,故答案为:面心立方最密堆积.

点评 本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、配合物、分子极性判断、原子核外电子排布等知识点,这些都是高频考点,利用均摊法、构造原理等知识点解答,难点是晶胞计算及配位键表示方法.

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