高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学及教程

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1、智浪教育-普惠英才高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学第七节物质的结构与性质本节我们收集了部分涉及物质结构与性质的综合性原创试题，供大家参考。图7-1【例题1】1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如右图7-1所示，呈V型，键角116.5o，与SO2近似，三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个大π键——三个O原子均等地享有这4个电子。在1.01×105Pa，273℃时，O3在催化剂作用下能迅速转化为O

2、2,当生成该状态下22.4LO2时，转移电子数________mol。①【分析】臭氧分子的中间氧原子上有1孤电子对，因此该氧原子是sp2杂化，分子构型为V形（与SO2是等电子体），是个极性分子。本题通过对O3的分析解决问题，打破“题海”中单质间的转化为非氧化还原反应的束缚。O3分子中各原子电荷为，即O3为，每摩尔O3转变为O2转移电子数为2/3mol，本题还对物理中的气态方程进行了考查。【解答】2/9【例题2】高氙酸盐（XeO64－）溶液能与XeF6等物质的量反应，收集到的气体在标准状况下测得其密度为3.20g/L，同时还得到一种Xe（Ⅷ）的氟氧化合物的晶体。写出反应方程式

3、并给出XeO64－中Xe的杂化类型与XeO64－离子的空间构型。②【分析】XeO64－离子的中心原子Xe是最高价，无孤电子对，是sp3d2杂化，正八面体构型。由题给密度可求得收集到气体的相对分子质量为71.7，一定是混合气体，一种应是相对分子质量较大的Xe，另一种应是O2（F2不会从水溶液中出来），用十字交叉法可求得两者物质的量之比为2:3，由于反应物是等物质的量反应，由得失电子守恒可求得，确定各物质的比例关系，由原子守恒，确定氟氧化合物中氟与氧的原子数。【解答】2XeO64－＋2XeF6==2XeO3F2＋2Xe＋3O2＋8F－sp3d2正八面体【例题3】氯化亚砜（SOC

4、l2）是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。1．氯化亚砜分子的几何构型是；中心原子采取杂方式，是（等性、不等性）杂化。第5页共5页智浪教育-普惠英才2．写出亚硫酸钙和五氯化磷共热，制备氯化亚砜反应的化学方程式。3．氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂，写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式。4．氯化亚砜可以除去水含氯化物（MCln·xH2O）中的结晶水，用化学方程式表示这一反应。5．比较3、4两个反应的共同之处是；这两种方法的优点是；反应完成后，除去剩余氯化亚砜的方法是。6．试用简要的文字和化学方程式给出解释：为什么在液体SO2中，可用Cs2SO3滴定SOCl2？③【分析】

5、氯化亚砜分子可认为是亚硫酸分子中两个羟基被氯原子取代，中心硫原子上还有一孤电子对，是sp3杂化，由于有两种σ键和孤电子对，因此是不等性的杂化，去掉孤电子对看分子构型是三角锥形的。另外书写下列反应时别出现水分子和亚硫酸（亚硫酸不稳定，易失水，氯化亚砜极易与水反应）。【解答】1．三角锥形sp2不等性2．CaSO3＋2PC15→CaC12＋2POCl3＋SOC123．CH3CH2OH＋SOCl2→CH3CH2Cl＋SO2↑＋HCl↑4．MCln·xH2O＋xSOCl2→MCln＋xSO2↑＋2xHCl↑5．氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用，生成SO2和HCl；反应中的其它产物都是

6、气体而逸出；可在真空中蒸馏而赶掉。6．液体SO2的自电离与水相似：2SO2→SO2＋＋SO32－在液体SO2中，SOCl2、Cs2SO3如下电离：SOCl2→SO2＋＋2Cl－Cs2SO3→2Cs＋＋SO32－两者混合使电离平衡向左移动生成SO2，SOCl2＋Cs2SO3→SO2＋2CsCl【例题4】正高碘酸的制备是先在碱性的碘酸盐溶液中通入Cl2，得到Na2H3IO6白色沉淀；将生成的悬浮液与AgNO3作用，得到黑色的Ag5IO6沉淀，再通入适量Cl2，得到H5IO6。写出各步反应方程式。正高碘酸在真空中加热可逐步失水，转化为HIO4，则IO65－和IO4－的空间构型和中

7、心原子的杂化类型分别为在HNO3酸化MnSO4溶液中加入HIO4溶液，溶液立即呈现出紫色，写出反应方程式。④【分析】IO65－和IO4－的中心碘原子都是＋7价，无孤电子对，因此分别是正八面体构型的sp3d2杂化和正四面体构型的sp3杂化。【解答】NaIO3＋Cl2＋3NaOH==Na2H3IO6第5页共5页智浪教育-普惠英才Na2H3IO6＋5AgNO3＋3NaOH==Ag5IO6＋5NaNO3＋3H2O4Ag5IO6＋10Cl2＋10H2O==4H5IO6＋20AgCl＋5O2IO65－正八面体sp3d2IO4－