化学键理论与分子几何构型例题分析
时间：2025-03-13
化学键理论与分子几何构型例题分析
1 170℃ 四、化学键理论与分子几何构型
1. NO 的生物活性已引起科学家高度重视，它与O 2－
反应，生成A 。在生理pH 条件下，A 的t 1/2= 1～2秒。
(1) 写出A 的可能的Lewis 结构式，标出形式电荷。判断它们的稳定性。
(2) A 与水中的CO 2迅速一对一地结合，试写出此物种可能的路易斯结构式，表示出形式电荷，判断其稳定性。
(3) 含Cu +的酶可把NO 2－转化为NO ，写出此反应方程式。 (4) 在固定器皿中，把NO 压缩到100atm ，发现气体压强迅速降至略小于原压强的2/3，写出反应方程式，并解释为什么最后的气体总压略小于原压的2/3。
2. 试画出N 5+离子的Lewis 所有可能结构式，标出形式电荷，讨论各自稳定性，写出各氮原子之间的键级。你认为N 5+的性质如何？它应在什么溶剂中制得。
3. 在地球的电离层中，可能存在下列离子：ArCl +、OF +、NO +、PS +、SCl +。请你预测哪一种离子最稳定？哪一种离子最不稳定？说明理由。
4. 硼与氮形成类似苯的化合物，俗称无机苯。它是无色液体，具有芳香性。
(1) 写出其分子式，画出其结构式并标出形式电荷。
(2) 写出无机苯与HCl 发生加成反应的方程式
(3) 无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应，试判断各种取代物的水解方程式，并以此判断取代物可能的结构式。
(4) 硼氮化合物可形成二元固体聚合物，指出这种聚合物的可能结构，并说明是否具有导电性。
(5) 画出Ca 2(B 5O 9)Cl·2H 2O 中聚硼阴离子单元的结构示意图，指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构式有关。
5. 用VSEPR 理论判断下列物种的中心原子采取何种杂化类型，指出可能的几何构型。
(1)IF 3 (2)ClO 3－ (3)AsCl 3(CF 3)2 (4)SnCl 2 (5)TeCl 4 (6)GaF 63－
6. 试从结构及化学键角度回答下列问题：一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子
(1) 画出各分子的立体构型，并标明各原子间成键情况（σ、π、Πm
n ）
(2) 估计分子中碳—氧键的键长变化规律
7. 近期报导了用二聚三甲基铝[Al(CH 3)3]2 (A)和2, 6 —二异丙基苯胺(B)为原料，通过两步反应，得到一种环铝氮烷的衍生物(D)：
第一步：A + 2B === C + 2CH 4 第二步：□C □D + □CH 4 （□中填入适当系数）请回答下列问题：
(1) 分别写出两步反应配平的化学方程式（A 、B 、C 、D 要用结构简式表示
(2) 写出D 的结构式
(3) 设在第一步反应中，A 与过量B 完全反应，产物中的甲烷又全部挥发，对反应后
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的混合物进行元素分析，得到其质量分数如下：C (碳)：73.71% ，N (氮)：
6.34%
试求混合物中B和C的质量分数（%）（已知相对原子量：Al：26.98、C：12.01、N：14.01、H：1.01）
8．四氨合铜(II)离子在微酸性条件下，与二氧化硫反应生成一种沉淀物(A)，该沉淀物中Cu:N:S（原子个数比）=1:1:1，结构分析证实：存在一种正四面体和一种三角锥型的分子或离子，呈逆磁性。该沉淀物与硫酸混合，受热分解成纳米粒子B、溶液C和气体D。
(1) 试推断出沉淀物(A)的化学式
(2) 写出生成(A)的离子方程式
(3) 写出A与硫酸反应的方程式
(4) 按(3)的操作，B的最大理论产率为多少？
(5) 若在密闭容器中完成(3)操作，B的最大理论产率为多少？
9．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16，同种元素的原子在分子中是毫无区别的。
(1) 试画出它的结构式。
(2) 试写出它的爆炸反应方程式。
(3) 它具有强烈爆炸性的原因是什么？（注：只需给出要点即可）
10．1964年Eaton合成了一种新奇的烷，叫立方烷，化学式C8H8（A）。20年后，在Eaton研究小组工作的博士后XIONGYUSHENG（译音熊余生）合成了这种烷的四硝基衍生物（B），它是一种烈性炸药。最近，有人计划将B的硝基用19种氨基酸取代，得到立方烷的四酰胺基衍生物（C），认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒，甚至抗爱滋病的药物来。回答如下问题：
(1) 四硝基立方烷理论上可以有多种异构体，往往只一种是最稳定的，它就是（B），
请画出它的结构式。
(2) 写出四硝基立方烷（B）爆炸反应方程式。
(3) C中每个酰胺基是一个氨基酸基团。请估算，B中的硝基被19种氨基酸取代，
理论上总共可以合成多少种氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷（C）？
(4) C中有多少对对映异构体？
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11．锇的名称源自拉丁文，愿意“气味”，这是由于锇的粉末会被空气氧化为有恶臭的OsO4（代号A，熔点40℃、沸点130℃）。A溶于强碱转化为深红色[OsO4(OH)2]2 –离子（代号B）。向含B的水溶液通入氨，生成C，溶液的颜色转为淡黄色。C十分稳定，是A的等电子体，其中锇的氧化态仍为+8。红外谱图可以检出分子中某些化学键的振动吸收。红外谱图显示C有一个四氧化锇所没有的振动吸收。C的含钾化合物是黄色的晶体，与高锰酸钾类质同晶。
(1) 给出C的化学式。
(2) 给出A、B、C最可能的立体结构。
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