答案 C
6.能说明BF3分子的4个原子是同一平面的理由是( )
A.两个键之间夹角为120°
B.B—F键为非极性共价键
C.3个B—F键的键能相同
D.3个B—F键的键长相等
解析 当F—B—F键角为120°时,BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。
分子的空间构型由分子化学键的键角决定。
答案 A
7.Co(Ⅲ)的八面体配合物CoClm·nNH3,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是( )
A.m=1,n=5B.m=3,n=4
C.m=5,n=1D.m=4,n=5
解析 由1mol配合物生成1molAgCl,知道1mol配合物电离出1molCl-即配离子显+1价,外界有一个Cl-。
又因为Co显+3价,所以[CoClm-1·nNH3]+中有两个Cl-,又因为是正八面体,所以n=6-2=4。
答案 B
8.(2011·四川)下列推论正确的是( )
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH
为正四面体结构,可推测PH
也为正四面体结构
C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
D.C2H6是碳键为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子
解析 本题考查物质结构的相关知识,通过演绎推理考查考生思维的严密性。
选项A,由于NH3分子间存在氢键,其沸点高于PH3;选项B,PH
与CH4结构相似,为正四面体结构;选项C,SiO2是原子晶体;选项D,C3H8中3个C原子不在一条直线上,且C3H8为极性分子。
答案 B
9.下列有关分子结构与性质的叙述中正确的是( )
A.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.CH2===CH2和CHCH分子中含有的π键个数相等
D.CH4、CCl4、SiH4都是含有极性键的非极性分子
解析 H2O是V形分子;H2O2中氧原子间为非极性键;1个CH2===CH2分子中有1个π键,1个CHCH分子中有2个π键;CH4、CCl4、SiH4都是正四面体形分子,是含有极性键的非极性分子。
答案 D
10.(2012·湖北宜昌模拟)下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B.HS-和HCl均是含一个极性键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
D.1molD
O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
解析 A项中H2S和NH3都是价电子总数为8的极性分子,正确;B项中HS-和HCl都只含一个极性键,且都具有18个电子,正确;C项中CH2Cl2是极性分子,四面体构型,CCl4是非极性分子,正四面体构型,不正确;D项中1个氘原子D(
H)中含1个质子、1个电子、1个中子,故1molD
O中含中子、质子、电子各10NA,正确。
答案 C
二、填空题
11.(2012·石家庄质检)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号元素,它们的原子序数依次增大。
A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,B原子基态时s电子数与p电子数相等,C在元素周期表的各元素中电负性最大,D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为________。
(2)AB
的立体构型是________,其中A原子的杂化轨道类型是________。
(3)A
与B
互为等电子体,B
的电子式可表示为________,1molB
中含有的π键数目为________NA。
(4)用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键________。
解析 A原子的核外电子排布式为1s22s22p2,为C;B原子的核外电子排布式为1s22s22p4,为O;C在周期表中电负性最大;为F;D原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,为Ca;E在同周期元素中未成对电子数最多,为Cr。
(1)基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1。
(2)CO
的立体构型为平面三角形,C原子的杂化类型为sp2。
(3)O
含10个电子,电子式为[:
O⋮⋮O:
]2+。
1个叁键中含有1个σ键、2个π键,则1mol[:
O⋮⋮O:
]2+含2molπ键。
(4)HF溶液中存在的氢键有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
答案
(1)3d54s1
(2)平面三角形 sp2
(3)[:
O⋮⋮O:
]2+ 2
(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
12.X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素,其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素;Y与X同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子;V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;W的原子序数为29,W的离子能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子:
回答下列问题:
(1)W原子的核外电子排布式为________,上述配离子中含有的化学键类型有________(填字母)
a.配位键b.极性键
c.离子键d.非极性键
(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(3)Z的氢化物的空间构型是________;该氢化物的沸点比甲烷的高,其主要原因是______________________________________。
(4)一定压强,将HF和HCl混合气体降温时,首先液化的物质是________。
(5)已知XeO3分子中氙原子上有1对孤对电子,则XeO3为________分子(填“极性”或“非极性”);XeO3分子中中心原子的杂化类型为________;XeO3分子的空间构型为________。
解析 在短周期中,除稀有气体外,X的原子半径最大,为Na;Y的最高价氧化物的水化物具有两性,为Al;Z原子的核外电子排布式为1s22s22p3,为N;V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,为Mg;W的原子序数为29,为Cu。
(1)Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,但ⅡA族、ⅤA族元素反常,故第一电离能:
Mg>Al>Na。
(3)NH3中N有一对孤对电子,空间构型为三角锥形。
NH3分子间能形成氢键,沸点比CH4的高。
(4)HF的沸点比HCl的沸点高,容易液化。
(5)XeO3的成键电子对数为3,孤电子对数为1,Xe的杂化类型为sp3杂化,空间构型为三角锥形,属于极性分子。
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 abd
(2)Mg>Al>Na
(3)三角锥形 氨分子间存在氢键
(4)HF
(5)极性 sp3 三角锥形
13.(2012·济南模拟)氨和水都是常用的试剂。
请回答下列问题:
(1)氮元素基态原子的核外电子中,未成对电子数与成对电子数之比为________。
(2)NH3分子可结合一个H+形成铵根离子(NH
)。
①NH3分子中N原子的杂化类型是________。
②NH3分子与H+结合的过程中未发生改变的是________(填序号)。
a.微粒的空间构型
b.N原子的杂化类型
c.H—N—H的键角
(3)将氨气通入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,继续通过量氨气,沉淀溶解,得到蓝色透明溶液。
该过程中微粒的变化是[Cu(H2O)6]2+→Cu(OH)2→[Cu(NH3)4]2+。
[Cu(H2O)6]2+和[Cu(NH3)4]2+中共同含有的化学键类型是______________________________________。
(4)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键,则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ·mol-1(已知冰的升华热是51kJ·mol-1,水分子间范德华力的能量为11kJ·mol-1);水变成冰晶体时,密度减小的主要原因是___________________。
解析
(1)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,未成对电子数为3,成对电子数为4。
(2)①NH3分子中N的成键电子对为3,孤电子对为1,为sp3杂化。
②NH3的立体结构为三角锥形,NH
为正四面体形,键角也不相等,但N的杂化类型均为sp3杂化。
(4)1个水分子平均形成2个氢键,冰升华时克服氢键和分子间作用力,故冰中氢键的键能为
=20(kJ·mol-1)。
氢键具有方向性,水结冰时分子间距离增大,密度减小。
答案
(1)34
(2)①sp3 ②b
(3)共价键、配位键
(4)20 氢键具有方向性,水结冰时分子间距离增大,密度减小
14.(2012·南通学情调研)在人类文明的历程中,改变世界的事物很多,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”,改变过人类的世界。
(1)铁原子在基态时,价电子(外围电子)排布式为________。
(2)硝酸钾中NO
的空间构型为________,写出与NO
互为等电子体的一种非极性分子的化学式________________。
(3)6-氨基青霉烷酸的结构如图所示,其中采用sp3杂化的原子有________。
(4)下列说法正确的有________。
a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高
b.钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价
c.聚乙烯(CH2CH2)分子中有5n个σ键
d.由下表中数据可确定在反应Si(s)+O2(g)===SiO2(s)中,每生成60gSiO2放出的能量为(2c-a-b)kJ
化学键
Si—Si
O===O
Si—O
键能
(kJ/mol)
a
b
c
(5)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,写出该反应的化学方程式____________________。
答案
(1)3d64s2
(2)平面正三角形 BF3(SO3、BBr3等)
(3)C、N、O、S
(4)a
(5)8Fe+2NH3
2Fe4N+3H2