第十二章第39讲限时训练.docx
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第十二章第39讲限时训练
限时训练
[选题细目表]
考查知识点
基础题
中档题
较难题
1.共价键的相关判断
1、2
11
2.分子构型、杂化轨道的判断
3
4、9
3.微粒间作用力的判断
5、
4.分子结构和性质知识的综合应用
6、7、8
10
一、选择题（本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C．含有非极性键的分子一定是非极性分子
D．键能越大，键长越长，则分子越稳定
解析：
键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，A错；单键一定是σ键，双键由1个σ键和1个π键构成，三键由1个σ键和2个π键构成，故分子中含有共价键，则至少含1个σ键，B正确；含非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2，C错；键能越大，键长越短，分子越稳定，D错。
答案：
B
2．下列有关乙炔分子的说法正确的是（ ）
A．分子中碳原子采取sp2杂化
B．碳原子的杂化轨道只用于形成π键
C．分子中含3个σ键、2个π键
D．碳碳σ键比π键重叠程度小，易断裂
解析：
乙炔分子中碳原子采取sp杂化，杂化轨道只用于形成σ键，未参与杂化的轨道可用于形成π键，A、B错误；乙炔分子中含2个C—Hσ键、1个C—Cσ键和2个π键，C正确；σ键是头碰头的重叠，π键是肩并肩的重叠，σ键比π键重叠程度大，σ键比π键稳定，D错。
答案：
C
3．（2016·衡水模拟）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（ ）
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
解析：
A项，SO2是V形分子；CS2、HI是直线型的分子，错误；B项，BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C项，CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D项，PCl3、NH3、都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。
答案：
C
4．在硼酸[B（OH）3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键D．sp3，氢键
解析：
由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B（OH）3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。
答案：
C
5．下列说法正确的是（ ）
A．水很稳定（1000℃以上才会部分分解）是因为水中存在大量的氢键
B．甲烷可与水形成氢键
C．乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力
D．氟化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于氟化氢分子间存在氢键
解析：
水很稳定是因为水分子内的共价键较强，与氢键无关，A错；氢键必须是与电负性很大的原子（N、O、F）形成共价键的氢原子和电负性很强的原子之间才能形成，碳原子电负性较小，故甲烷与水不能形成氢键，B错；乙醇分子跟水分子之间除存在范德华力外还可形成氢键，C错；氟原子电负性很大，故HF分子间可形成氢键，导致HF沸点大幅升高，D正确。
答案：
D
6．PH3一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P－H键键能比N－H键键能低。
下列判断错误的是（ ）
A．PH3分子呈三角锥形
B．PH3分子是极性分子
C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P－H键键能低
D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N－H键键能高
解析：
PH3同NH3构型相同，因中心原子上有一对孤电子对，均为三角锥形，属于极性分子，故A、B项正确；PH3的沸点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为N—H键键能高，D项正确。
答案：
C
7．某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。
下列推断不正确的是（ ）
A．AB2分子的空间构型为“V”形
B．A－B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
解析：
根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。
O—F键为极性共价键。
因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。
答案：
B
二、非选择题（本题包括4个小题，共58分）
8．（14分）
（1）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4（l）＋2N2H4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－1038.7kJ·mol－1
若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在________（填标号）。
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（2）ⅥA族元素氧、硫、硒（Se）的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
请回答：
①H2Se的酸性比H2S________（填“强”或“弱”）。
气态SeO3分子的立体构型为________，SO
离子的立体构型为________。
②H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释：
H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：
_________________________
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
解析：
（1）①NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化，其分子的空间构型为三角锥形；氨基（—NH2）中氮原子的杂化方式也为sp3杂化，其分子的空间构型为V形。
N2H4的结构为H2N—NH2，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为sp3杂化。
②1个N2H4分子含有4个N—H键，即4molN—H键断裂同时生成1.5molN2，N2的结构式为N≡N，含1个σ键和2个π键，所以会形成3molπ键；
③N2H6SO4和（NH4）2SO4都是离子晶体，N2H
和SO
之间存在离子键，N2H
中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO
中S和O之间形成共价键，不含范德华力。
（2）①Se的原子半径大于S的原子半径，H2Se与H2S相比，H2Se中Se原子对H原子的作用力较弱，H2Se在水中更容易电离出H＋，所以其酸性较强；SeO3中Se原子采取sp2杂化且有3个配位原子，故其立体构型为平面三角形；SO
中S原子采取sp3杂化且有3个配位原子，故其立体构型为三角锥形。
②H2SeO3中Se为＋4价，而H2SeO4中Se为＋6价，Se的正电性更高，导致Se—O—H中O原子的电子向Se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强。
答案：
（1）①三角锥形 sp3 ②3 ③d
（2）①强 平面三角形 三角锥形 ②H2SeO3和H2SeO4可表示为（HO）2SeO和（HO）2SeO2，H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H＋
9．（2016·江苏卷）（14分）[Zn（CN）4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应：
4HCHO＋[Zn（CN）4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn（H2O）4]2＋＋4HOCH2CN
（1）Zn2＋基态核外电子排布式为___________________。
（2）1molHCHO分子中含有σ键的数目为____________mol。
（3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是____________。
HOCH2CN的结构简式
（4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。
（5）[Zn（CN）4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。
不考虑空间构型，[Zn（CN）4]2－的结构可用示意图表示为____________。
解析：
（1）Zn为30号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，失去最外层的2个电子即可得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
（2）HCHO的结构式为
，单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，1个HCHO分子中含有3个σ键，故1molHCHO中含有σ键3mol。
（3）根据HOCH2CN的结构简式可知，“CH2”中的C原子形成4个σ键，该碳原子采取sp3杂化；“CN”中的C原子形成1个σ键、2个π键，该碳原子采取sp杂化。
（4）等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，H2O分子中有3个原子、8个价电子，根据质子—电子互换法可知，符合条件的阴离子为NH
。
（5）Zn2＋提供空轨道，CN－中C原子提供孤电子对，两者形成配位键，结构可表示为
或
。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）
（2）3 （3）sp3和sp （4）NH
（5）
10．（2015·福建卷）（15分）科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。
（1）下列关于CH4和CO2的说法正确的是________（填序号）。
a．固态CO2属于分子晶体
b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键键能，所以CH4熔点低于CO2
d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
（2）在Ni作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。
Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4，1molNi（CO）4中含有________molσ键。
（3）一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构（如下图所示）的水合物晶体，其相关参数见下表。
CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能E/kJ·mol－1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是______________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。
已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_____________
______________________________________________________。
解析：
（1）CO2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；CH4分子是正四面体结构，其为非极性分子，b选项错误；CH4和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，故c选项错误；CH4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，CO2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。
（2）1个CO分子中存在1个σ键，而Ni（CO）4中Ni与CO之间还存在4个σ键，故1molNi（CO）4中含有8molσ键。
（3）①可燃冰中存在分子间作用力即范德华力，另外水分子间还存在氢键。
②分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合。
答案：
（1）ad
（2）8 （3）①氢键、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4
11．（2016·泰安模拟）（15分）ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。
请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价电子轨道表示式是____________；基态砷原子的电子排布式为_________________________________________。
（2）砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比，较大的是________。
（3）AsH3是无色稍有大蒜味的气体。
AsH3的沸点高于PH3，其主要原因是_______________________________________________
____________________________________________________。
（4）①肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
则N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
②Na3AsO4可作杀虫剂。
AsO
的空间构型为__________，与其互为等电子体的一种分子为________。
（5）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示。
该化合物的分子式为______，砷原子采取______杂化。
（6）GaAs是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。
GaAs晶体中，每个As与________个Ga相连。
解析：
（1）根据构造原理可写出对应答案。
（2）溴的非金属性比砷强，所以第一电离能大。
（3）AsH3和PH3形成的晶体均是分子晶体，其沸点受分子间作用力大小的影响。
对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间依用力越大，沸点越高。
（4）AsO
中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，所以其构型是正四面体形。
原子总数相同，价电子总数相同的分子称为等电子体。
AsO
中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为CCl4。
（5）根据分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As4O6。
每个砷原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤对电子，所以采用sp3杂化。
（6）金刚石形成的晶体是原子晶体，碳原子可以形成4个碳碳单键，所以每个As与4个Ga相连。
答案：
（1）
1s22s22p63s23p63d104s24p3（或[Ar]3d104s24p3）
（2）溴 （3）AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力 （4）①sp3 ②正四面体形 CCl4（或其他合理答案） （5）As4O6 sp3 （6）4
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