高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 原子结构模型精品同步练习题

本章知识体系构建与核心素养提升

1．宏观辨识与微观探析

能从微粒间相互作用角度来阐释物质的主要性质；能说明微粒间相互作用的差异对物质性质的影响；能根据微粒间相互作用、分子空间结构等说明或预测物质的性质，评估所作说明或预测的合理性。

2．证据推理与模型认知

能将化学事实和微粒间相互作用相关理论模型进行关联和合理匹配，并能选取适当的证据从不同视角分析问题，推出合理的结论；能描述和表示与微粒间相互作用有关的理论模型，指出模型表示的具体含义，并运用理论模型解释或推测物质的组成、结构和变化。

3．科学探究与创新意识

能从结构的角度预测配合物能否形成，进而设计实验获得证据，基于证据做出判断；能够分析实验过程中出现的异常现象等问题，对造成原因提出假设；能说明条件对配合物性质的影响，并基于实验目的根据配合物的稳定性及转化关系选择实验条件。

4．变化观念与平衡思想

能从物质的构成微粒、微粒间相互作用的视角理解化学变化的微观实质；能结合宏观现象从微粒间相互作用等角度描述和分析配位反应和配位平衡，并能说明其在真实问题解决中如何应用。

例1　某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如表所示。为研究废水中Cu2＋处理的最佳pH，取5份等量的废水，分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11，静置后，分析上层清液中铜元素的含量，实验结果如图所示。

查阅资料，平衡Ⅰ：Cu(OH)2＋4NH3[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；

平衡Ⅱ：Cu(OH)2＋2OH－[Cu(OH)4]2－。

下列说法不正确的是(　　)

A．废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9

B．b～c段：随pH升高，Cu(OH)2的量增加，平衡Ⅰ正向移动，铜元素含量上升

C．c～d段：随pH升高，c(OH－)增大，平衡Ⅰ逆向移动，铜元素含量下降

D．d点以后，随c(OH－)增大，铜元素含量可能上升

答案　B

解析　根据图像可知，在pH＝9时，Cu元素的含量最小，即废水中Cu2＋处理的最佳pH约为9，A项正确；b～c段随着pH增大，c(OH－)增大，根据勒夏特列原理，平衡Ⅰ逆向移动，B项错误；c～d段随着pH增大，c(OH－)增大，平衡Ⅰ向逆反应方向移动，铜元素含量下降，C项正确；d点以后，c(OH－)增大，平衡Ⅱ向正反应方向移动，生成[Cu(OH)4]2－，铜元素含量可能增大，D项正确。

例2　下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。

根据信息回答下列问题：

(1)基态Ga原子的最外层电子排布式为_____________________________________________。

(2)Fe元素位于周期表的__________________区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为_____________。与CO分子互为等电子体的分子为____________(填化学式)。

(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________________。

(4)ED的价电子对互斥理论模型为________________。B、C、D、E中两种原子相互结合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是______________(写2种，填化学式)。

答案　(1)4s24p1　(2)d　0　N2　(3)CH4、CH3OH　(4)正四面体形　CO2、NCl3、CCl4(任写2种，其他合理答案也可)

解析　(2)配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配体，铁的化合价是0。与CO互为等电子体的分子是N2。(3)形成4个单键的碳原子采取sp3杂化。(4)ClO中1个氯原子结合4个氧原子，空间结构是正四面体形。B、C、D、E中的两种原子相互结合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4等。

例3　 (1)①根据等电子原理，CO分子的结构式为__________________________________。

②1 mol CO2中含有的σ键数目为________。

③NO的空间结构为________(用文字描述)。

(2)①CO分子内σ键与π键个数之比为________。

②甲醛(H2C==O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。

(3)已知CN－与N2结构相似，推算HCN 分子中σ键与π键数目之比为________。

答案　(1)①C≡O　②2NA(或2×6.02×1023个)　③平面三角形

(2)① 1∶2　②sp3　小于 (3)1∶1

解析　(1)①CO与N2互为等电子体，根据氮气的结构式，可知CO的结构式为C≡O。②二氧化碳分子内含有碳氧双键，一个双键含有一个σ键和一个π键，所以，1 mol CO2中含有的σ键数目为2×6.02×1023个。③NO中N原子无孤电子对，原子配位数为3，则N原子采取sp2杂化，空间结构为平面三角形。

(2)①CO中C和O形成三键，含有1个σ键、2个π键。②甲醇分子内C的成键电子对数为4，无孤电子对，杂化类型为sp3，甲醛分子内C为sp2杂化，故甲醇分子内O—C—H键角比甲醛分子内O—C—H键角小。

(3)CN－与N2结构相似，含有三键，1个σ键与2个π键，再加上1个C—H σ键，所以HCN 分子中σ键与π键数目之比为2∶2，即1∶1。

例4　向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴加少量硝酸银溶液，生成白色沉淀；再向试管中滴加浓氨水，沉淀溶解。

(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(2)在上述实验发生化学反应所涉及的物质中，属于配合物的是________________(写名称)。

(3)在上述实验中，生成白色沉淀的原因是________________________；白色沉淀溶解的原因是______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(4)欲将混合在同一溶液中的Al3＋、Ag＋分离开来，可选择一种试剂，它是__________________。

答案　(1)①NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3

②AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O

(2)氯化二氨合银

(3)AgCl难溶于水(或AgCl在水中溶解度小)

[Ag(NH3)2]Cl或[Ag(NH3)2]＋更稳定

(4)浓氨水

解析　本题考查配合物的简单知识。氯化银难溶于水，氯化钠与硝酸银在溶液里反应生成的白色沉淀是氯化银。由配合物[Ag(NH3)2]OH知，氯化银溶于氨水的原因应是生成了稳定性更强的配合物[Ag(NH3)2]Cl。向Al3＋、Ag＋的混合溶液中滴加氨水至过量，发生化学反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O。