中学化学竞赛试题资源库 - 分子的结构 联系客服

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参考答案(38)

1 B 2 C 3 C 4 A 5 D 6 D 7 C 8 D 9 B 10 C 11 C 12 B 13 A 14 D 15 C 16 A 17 C 18 C 19 D 20 D 21 C 22 C 23 B、C 24 B 25 B、C 26 C 27 C

28 (1)① (2)④ 29 3 9 30 12 8 31 B 32 C 33 A 34 B、C 35 C、D 36 B 37 D 38 A、B 39 A、B 40 C 41 B 42 A 43 A 44 C 45 C 46 B 47 B 48 A

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3)⑤⑦4)⑦ 第 17 页 共 22 页

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( ( 49 A

50 C、F、G、H 51 正三角形 V型

52 (1)N2、CO;CO2、N2O (2)SO2、O3 53 (1)四面体形 直线形 平面形

+-

(2)CH3 CH3 (3)BF3 NF3 CF4 54 20 12 55 正方体 22

-+-

56 (1)N2、CN、NO、C22

---+

(2)N2O、CN22、OCN、N3、NO2

--

(3)Sb(OH)6、Te(OH)6、IO(OH)5

--+

57 H4BO4或B(OH)4,H 58 Nb6F15 Nb6Cl14 Nb6I11

59 (1)CS2 (2)邻>间>对 (3)三角锥形 (4)平面三角形

(5)

棕黄色者

60 (1)正十二面体 30 108° (2)sp3 大 长 (3)9 5

(4)1C20H20+16Br2?催化剂???1C20HBr13+19HBr(氢原子守恒) 61 (1)

(2)分子晶体,因为它靠(SN)n分子彼此间的分子作用力维系成晶体

(3)线型,因为是由线型分子整齐有序排列形成的晶体,在线伸长方向及其垂直方向上导电率相差巨大,如为立体结构,不会如此;而从S2N2结构推知,它也不可能是平面形,只能是线型

62

63 AB3可能有两种类型结构:(1)A原子居中心的平面三角形。例如:BF3、SO3、NO3、

--

CO32、BO33,其中各中心原子的氧化数(化合价)等于其所在的族数,那么这类分

--

子或离子是非极性的;(2)三角锥。例如:NH3、SO32、ClO3,其中各中心原子的氧化数(化合价)低于该元素所在的族数(指周期表)的最大值。那么这类分子或离子是极性的。在低对称性分子或离子的中心原子上肯定有孤对电子,参与形成化学键的电子与孤对的电子云彼此分离最大符合能量最低。 AB4型主要有两种类型结构:

---

(1)原子A在四面体中心,例如CCl4、TiCl4、OsO4、AsO42、MnO4、CrO42、BF4-

。其中各中心原子的氧化数(化合价)等于其所在族数,它们的高对称性结构是非极性的;(2)原子A在平面四边形的中心。例如:PtCl4。对于二元化合物而言,很少遇到这种结构。在配合物中普遍存在。这类分子或离子是非极性的。

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64

65 Cl—Be—Cl sp杂化

sp2杂化 sp3杂化

66 分子式为C9F21N,结构简式为 (CF3CF2CF2)3N则或[(C3F7)3N] 67 (1)[Xn+M6O24](12-n)-

3-

(2)[CrMo6O24H6]

7

(3)[H9(PtMo6O24)2]- 68 (1)IF2-,IO3-

2--

(2)N2,CO,C2,C2H2,CN

2

(3)C2O4- (4)4,4

(5)①

②用四氮唑替代羧基以后,羰基与四氮唑间不会形成氢键。

69 (1)C6H2N10O2 (2)可能

(3)C6H2N10O2=H2O↑+CO↑+5N2↑+5C 5.5mol 70

71

72 C3O2分子中的碳原子都是以sp杂化轨道成键,分子结构为直线状O=C=C=C=O。

73

74 3.336×1030C·m

75 NH3和AsH3是锥形结构,BF3是平面结构。仅根据偶极矩,无法判定NH3和AsH3雏

形结构的相对匀称情况,因为N和As的电负性不同。

76 ①正八面体,非极性;②“T”形,极性;③平面正方形,非极性;④全重叠形,极性;

⑤直线形,非极性;⑥Sn原子位于由2个F原子和2个C原子构成的四面体中心,而两个C原子又分别是由H原子和Sn原子构成的两个四面体中,极性;⑦平面正方形,非极性;⑧三角双锥形,非极性;⑨变形四面体,极性;⑩两个苯环垂直,极性;⑾

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分子滑S?S线折叠而成蝴蝶形,极性;⑿分子内所有原子共面,非极性。

77 (1)OF2是V形分子,BeF2是线型分子 (2)PF3是锥型分子,BF3是平面正三形分

子;(3)SF4是四方锥,SnF4为正四面体 (4)

78 (1)B、D(这是一道与高科技新材料相关的化学试题,因前者是化合物,后者是单质,故选项A显然不正确;由于碳最外层四个电子均成成键,每个氯原子最外只有一个电子参与成键,故共用电子对数目(4×50+10)÷2=105,故B正确。C中摩尔质量的单位应为g/mol,故C不正确。D中对于单纯的C50而言,从图中看出,从每个碳出发形成三个棱,总棱数应为:50×3÷2=75;为满足碳四价,三个棱中必是一个双键两个单键,故单键数为:75×2/3=50,C50Cl10可看作有5个双键与10个氯原子(或5个氯分子)与环上五个碳碳加成得到,加成后又生成了五个单键,故C50Cl10单键数为:50+5=55)

(2)C50Cl10分子为27面体

79 (1)按Euler公式:F+V—E+2 (1)

按题意:F5+F6+V=E+2 (2) 由于每个顶点连接3条棱,每条棱由2个顶点连成,得:3V—2E (3) 五边形面和六边形面分别由5个和6个顶点形成,得:5F5+6F6=3V (4) 将(3)代人(2)式,得:F5+F6+V=1.5V+2 (5) 将(4)代人(5)式,得:5F5+6F6=6F5+6F6-12 由此即得:F5=12

(2)C60分子有32个面,F5=12,F6=20,按Euler公式,棱数E为: E=60+32-2=90

由于每个C原子参与形成2个C-C单键和1个C=C双键,双键数是单键数的一半。分子中有60个C-C单键,30个C=C双键。不论C-C单键或C=C双键中都有1个 C-Cσ键,所以σ键数目为90个。 (3)按Euler公式:F+V=E-2

在球碳分子中,每个顶点连接3条棱,每条棱由2个顶点连成,得3V=2E。代入 F+V=1.5V+2 (6) F=0.5V+2=F5+F6

C80:F=0.5×80+2=42,F6=42-12=30 C82:F=0.5×82+2=43,F6=43-12=31 C84:F=0.5×4+2=44,F6=44-12=32

(4)由H2O分子通过O-H?O氢键形成的多面体结构,每个H2O分子通过氢键连接成棱,每条棱由2个H2O分子组成。由上面(6)式推得: V=2F-4=2(F5+F6)-4

512:V=5F5-4=2×12-4=20,由20个H2O分子组成,如下图(a) 51262:V=2(12+2)-4=24,由24个H2O分子组成,如下图(b) 51263:V=2(12+3)-4=26,由26个H2O分子组成,如下图(c)

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