21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台 专题二十三 选修3物质结构与性质（解析版） 1．【2018江苏卷21】臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 （1）SO42-中心原子轨道的杂化类型为_____；NO3-的空间构型为_____（用文字描述）。 （2）Fe2+基态核外电子排布式为_____。 （3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_____（填化学式）。 （4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）=_____。 （5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 【答案】 （1）sp3 平面（正）三角形 （2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 （3）NO2 （4）1∶2 （5） 【解析】 （1）用价层电子对互斥理论分析SO42-中S的杂化方式和NO3-的空间构型，SO42-中中心原子S的价层电子对数为（6+2-42）+4=4，SO42-中S为sp3杂化。NO3-中中心原子N的孤电子对数为（5+1-32）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3-的空间构型为平面（正）三角形。 （2）Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。 （3）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。 （4）N2的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为 n（σ）：n（π）=1:2。 （5）根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为：。 点睛：本题以“臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-，NOx也可在其他条件下被还原为N2”为背景素材，考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、离子空间构型的判断、等电子体的书写、σ键和π键的计算、配位键的书写。注意写配位键时由配位原子提供孤电子对。 2.【2018新课标Ⅰ卷35】Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻，能量密度大等优良性能，得到广泛应用，回答下列问题: （1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。 A． B． C． D． （2）Li+与H 具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H )，原因是_____。 （3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_____、中心原子的杂化形式为_____。LiAlH4中，存在_____（填标号）。 A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键 （4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born Haber循环计算得到。 可知，Li原子的第一电离能为_____kJ·mol 1，O=O键键能为_____kJ·mol 1，Li2O晶格能为_____kJ·mol 1。 （5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_____g·cm 3（列出计算式）。 【答案】 （1） D C （2） Li+核电荷数较大 （3） 正四面体 sp3 AB （4） 520 498 2908 （5） 【解析】 ⑴根据泡利原理和洪特规则，处于基态时能量低，处于激发态时能量高来判断；Li的基态核外电子排布式为1S22S1 ，可知D中能量最低；C中有2个电子处于2P能级上，能量最高。 ⑵Li+和H－的核外电子排布完全相同，半径大小取决于核电荷数，核电荷数越大，核对电子的吸 引力越强，半径越小。21世纪教育网 ⑶根据价层电子对互斥理论分析；AlH4—的中心原子的孤对电子数为×(3+1—4)=0，价层电子对数为0+4 = 4，故空间构型为正四面体，杂化形式为sp3；根据物质的组成微粒判断化学键有：阴阳离子之间存在离子键，Al与H之间还存在共价键；2-1-c-n-j-y ⑷由2Li ... ...
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