分子结构与性质专题测试
二、综合题
21.氯气是自来水、泳池消毒剂，也是制备“84”消毒液和漂白粉的重要原料。回答下列与氯气有关的问题。
（1）氯分子内含有________(填“离子”或者“共价”)键；
（2）新制氯水含有Cl2、H2O、H+、Cl-、HClO等微粒。
a.将新制氯水滴到一块红纸上，红纸很快褪色，起作用的主要微粒是________；
b.将新制氯水滴加到FeCl2溶液中，溶液变黄，该现象说明氯水有________(填“氧化”或者“还原”)性；
（3）写出将氯气通入氢氧化钠溶液的离子反应方程式________。
22.某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成利尿药美托拉宗。
请回答：
（1）下列说法正确的是________。
A反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照B化合物C能发生水解反应
C反应Ⅱ涉及到加成反应、取代反应D美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S
（2）写出化合物D的结构简式________。
（3）写出B+E→F的化学方程式________。
（4）设计以A和乙烯为原料合成C的路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。
（5）写出化合物A同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
1H-NMR谱和IR谱检测表明：①分子中共有4种氢原子，其中环上的有2种；②有碳氧双键，无氮氧键和-CHO。
23.Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）基态Fe原子中，电子填充的能量最高的能级符号为________。
（2）在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，从电子排布的角度分析，其主要原因是________。
（3）铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液是检验Fe2+常用的试剂。1mol[Fe(CN)6]3-含σ键的数目为________。
（4）Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中，Co3+的配位数是________。配体N3-中心原子的杂化类型为________。CoO的熔点是℃，CoS的熔点是℃，试分析CoO的熔点较高的原因________。
（5）NiO的晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C原子坐标参数为________。
24.在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________（填标号）。
（2）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、
________。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________（填“Mg2+”或“Cu2+”）。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
解释表中氧化物之间熔点差异的原因________。
（4）图（a）是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu．图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝________pm，Mg原子之间最短距离y＝________pm．设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是________gcm﹣3（列出计算表达式）。
参考答案
21.（1）共价（2）HClO；氧化（3）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(1)氯分子中氯原子之间通过共用电子对成键，属于共价键；(2)a.HClO具有漂白性，是氯水中体现漂白性的微粒；b.溶液变黄，说明亚铁离子被氧化为铁离子，氯水体现氧化性；(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
22.（1）BC
23.（1）3d（2）Fe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构（3）12NA（4）6；sp；两者均为离子晶体，但S2-半径大于O2-半径，CoO的晶格能大于CoS，因此CoO的熔点较高（5）
（1）基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，其中3d能级所具有的能量最高；（2）Fe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半满的稳定结构，因此在空气中FeO稳定性小于Fe2O3；（3）一个Fe[(CN)6]3-中含有6个配位键，为σ键，每个CN-中含有一个σ键，因此一个Fe[(CN)6]3-中共含有12个σ键，故1molFe[(CN)6]3-含有σ键的数目为12NA；（4）配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中，配体为N3-和NH3，因此Co3+的配位数为6；配体N3-和CO2是等电子体，因此N3-中心原子的杂化类型为sp杂化；CoO和CoS都是离子晶体，离子晶体的熔点受晶格能的影响，而晶格能的大小与原子半径有关，由于S2-半径大于O2-，因此CoO的晶格能大于CoS，故CoO的熔点较高；（5）氧化镍晶胞中原子坐标参数A（0,0,0）、B（1,1,0），则C点对于的x轴为1，y轴和z轴都是，因此C点的坐标为（1，1/2，1/2）；24（1）A（2）sp3；sp3；乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键；Cu2+（3）Li2O和MgO是离子晶体、P4O6和SO2是分子晶体，晶格能MgO＞Li2O，分子间作用力：P4O6＞SO2（4）
（1）A.图示为第二电离能；B.图示为第一电离能；C.图示为激发态，容易失去一个电子；D.图示为激发态，容易失去一个电子；综上，能量最大的是A；（2）在该有机物中，氮原子周围形成三个单键，且存在一个孤电子对，因此氮的杂化类型为sp3杂化；碳原子周期形成四个单键，因此碳的杂化类型为sp3杂化；由于乙二胺的两个N原子可提供孤对电子，金属离子提供空轨道，二者可形成配位键，因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子；由于Cu2+的半径大于Mg2+的半径，因此Cu2+与乙二胺形成的配合物稳定性相对较高；（3）Li2O和MgO为离子晶体，P4O6和SO2为分子晶体，离子晶体的熔点比分子晶体的熔点高；在离子晶体中，晶格能越大，熔点越高，由于晶格能MgOLi2O，因此MgO的熔点高于Li2O；在分子晶体中，分子间作用力越大，熔点越高，由于分子间作用力P4O6SO2，因此P4O6的熔点高于SO2；
