B.CA3分子是非极性分子
C.C形成的单质中σ键与π键个数之比为1:
2
D.B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体
解析:
根据各元素在周期表中的位置知,A为氢、B为碳、C为氮、D为氧、X为硫、Y为氯。
A2D为H2O、A2X为H2S,H2O能形成氢键,故沸点H2O>H2S,A项错误;CA3为NH3是极性分子,B项错误;N2中有1个σ键2个π键,C选项正确;B、C、D的氢化物分别是CH4、NH3、H2O、微粒中原子数不同,不能互为等电子体,D项错误。
答案:
C
15.某物质的实验式为PtCl4·2NH3,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是( )
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.该配合物可能是平面正方形结构
C.Cl-和NH3分子均为Pt3+的配体
D.配合物中Cl-与Pt4+配位,而NH3分子不配位
解析:
PtCl4·2NH3水溶液不导电,说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子;加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出,说明Cl-和NH3都参与配位,配位数是6;配位数是6的配合物不可能是平面结构,可能是正八面体或变形的八面体。
答案:
C
16.下列说法中正确的是( )
A.乙烯中C===C键的键能是乙烷中C—C键的键能的2倍
B.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
C.N—O键的极性比C—O键的极性大
D.NH
中4个N—H键的键能不相同
解析:
有机化合物中,碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成π键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成σ键的重叠程度小得多。
两个碳原子之间形成的σ键比π键牢固,σ键的键能大于π键。
乙烯中两个碳原子间存在一个σ键和一个π键,乙烷中两个碳原子间存在一个σ键,乙烯中C===C键的键能应当大于乙烷中C—C键的键能且小于乙烷中C—C键的键能的2倍,A项的说法错误。
氮气分子中有三个共价键,1个σ键和2个π键,所以B选项的说法正确。
形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大,共价键的极性就越强;N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值,N—O键的极性比C—O键的极性小。
在NH
中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中,4个N—H键的键能、键长、键角都相等,D项说法错误。
因此B选项符合题意。
答案:
B
17.对于BrCH===CH2分子,下列说法正确的是( )
A.分子中只有极性键,没有非极性键
B.分子中有4个σ键
C.分子中的σ键完全相同
D.分子中C—Br键的成键轨道是sp2-p
解析:
分子中存在C—H、C—Br极性键,也存在C—C非极性键,A项错误;该分子存在4个单键和1个双键,因此,共有4+1=5个σ键,B项错误;分子中C采用sp2杂化方式,C—H之间是sp2-sσ键,C—Br之间是sp2-pσ键,C—C之间是sp2-sp2σ键和p-pπ键,C项错误。
答案:
D
18.某一化合物的分子式为AB2,A属第六主族元素,B属第七主族元素,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H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,可判断A元素为O,B元素为F,该分子为OF2,由已知AB2分子的键角为103.3°可知OF2分子中键的极性不能抵消,为极性分子。
答案:
B
19.根据相似相溶规则和实际经验,下列叙述不正确的是( )
A.白磷(P4)易溶于CS2,但难溶于水
B.NaCl易溶于水,也易溶于CCl4
C.碘易溶于苯,不易溶于水
D.卤化氢易溶于水,难溶于CCl4
解析:
P4是非极性分子,易溶于CS2、苯,而难溶于水;NaCl是离子化合物,HX(X为卤素)是强极性分子,均易溶于水,而难溶于CCl4。
答案:
B
20.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( )
A.NH3与BF3都是三角锥形结构
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤对电子,BF3提供空轨道
解析:
NH3是三角锥形,而BF3是平面三角形结构,B位于中心,因此,NH3是极性分子,BF3是非极性分子,A、B都不正确;NH3分子中有1对孤对电子,BF3中B原子最外层只有6个电子,正好有1个空轨道,二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构,D正确;H原子核外只有2个电子,C错误。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、非选择题(共60分)
21.(10分)生物质能是一种洁净、可再生能源。
生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。
写出基态Cu2+的核外电子排布式:
________;
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式________;
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________;
②甲醛分子的空间构型是________;
③1mol甲醛分子中σ键的数目为________。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2)C≡O
(3)①sp2杂化 ②平面三角形 ③3NA(或1.806×1024)
22.(12分)A、B、C都是短周期元素。
B、C的离子核外电子排布相同,组成B2C型离子化合物。
A、B元素的化合价相同,A、C元素组成的化合物中,A占11.1%,在标准状况下,0.04molB元素的单质与水完全反应放出448mLH2。
(1)写出各元素的符号:
A是_______,B是________,C是_______。
(2)写出A元素组成的单质的电子式:
_________,其属于________
分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)写出A和C组成的化合物的形成过程(用电子式表示):
______,属于________分子(填“极性”或“非极性”);该分子的中心原子采用的是________杂化。
(4)A、C还可以形成另一种化合物,该化合物是一种氧化剂,其溶液有弱酸性,试写出其分子式:
________、电子式:
________。
分子中的化学键有________共价键和______共价键。
是________分子(填“极性”或“非极性”)。
解析:
B与C可形成B2C型离子化合物,且其离子的核外电子排布相同,说明B为+1价的金属元素,所以C为-2价的非金属元素,A、C形成的化合物为A2C,其中A占11.1%,可确定A为H,A、B、C均为短周期元素,所以B为Na,B、C离子的核外电子排布相同,所以C为O。
第(4)小题由H2O2的性质不难回答。
答案:
(1)H Na O
(2)HH 非极性
(3)2H
+
―→H
H 极性 sp3
(4)H2O2 H:
:
:
H 极性 非极性 极性
23.(12分)数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。
下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的
主要成分
N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的
主要成分
CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的分子有________________(填化学式,下同);
(2)由极性键构成的非极性分子有____________;
(3)与H+可直接形成配位键的分子有________;
(4)沸点最高的物质是________,用所学的知识解释其沸点最高的原因_________________________________________;
(5)分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有____,它的立体构型为________;
(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是______,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成______________;
(7)CO的结构可表示为O
C,与CO结构最相似的分子是________,这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”),CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同,它叫______。
解析:
(1)含10电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。
(2)具有对称结构的分子是非极性分子,如N2、O2、CH4、CO2,其中由极性键构成的非极性分子只有CH4和CO2,N2和O2是由非极性共价键构成的。
(3)H2O可与H+直接形成配位键,形成H3O+(水合氢离子),NH3与H+以配位键结合成NH
。
(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。
沸点的高低主要看范德华力的强弱,但水分子中除了范德华力外,还有氢键的作用,分子间氢键的存在使水的沸点最高。
(5)碳原子最外层有4个电子,在甲烷分子中形成了4个共价键,不存在孤电子对,最外层电子都参与成键,构型为正四面体形。
(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质只有氨气。
它极易溶于水,是因为氨分子与水分子间形成氢键,增大了氨气的溶解性。
(7)由一氧化碳的结构式可知,碳原子和氧原子之间存在三个共价键,氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键,结构相似。
CO分子中的三键是由两个不同的原子形成的,是极性共价键,而N2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的,是非极性共价键。
CO中带箭头的键与其他的共价键不同,它是配位键。
答案:
(1)H2O、Ne、CH4、NH3
(2)CH4、CO2 (3)NH3、H2O
(4)H2O 水分子中存在氢键,使分子作用力增大,沸点升高
(5)CH4 正四面体形
(6)NH3 氢键 (7)N2 不相同 配位键
24.(12分)下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为___________。
(2)Fe元素位于周期表的__________分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为________。
已知:
原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。
与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________(填化学式,下同)和________。
(3)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有________。
(4)根据VSEPR理论预测ED
的空间构型为________。
B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的分子式为________________(写2种)。
解析:
配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子,一氧化碳是配位体,铁的化合价是0。
双原子分子中具有10个价电子且与CO互为等电子体的分子是N2,离子是CN-。
CO的结构式与N2相似。
形成4个单键的碳原子采取sp3杂化。
由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知,它们分别是H、C、N、O、Cl。
ClO
中1个氯原子结合4个氧原子,是正四面体形。
B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4、CO等。
答案:
(1)4s24p1
(2)d 0 N2 CN- (3)CH4、CH3OH
(4)正四面体形 CO2、NCl3、CCl4、CO(任写2个)
25.(14分)短周期的5种非金属元素,其中A、B、C的原子最外层电子排布可表示为:
A:
asa,B:
bsbbpb,C:
csccp2c,D与B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题:
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4,其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的气态氢化物比下一周期同族元素的气态氢化物沸点还要高,其原因是___________________________________________。
(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂,其分子式分别为_______、________。
相同条件下DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为______________(填化学式)。
(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为:
____________(填化学式)。
解析:
由s轨道最多可容纳2个电子可得:
a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。
由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。
(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他均为非极性分子。
(2)O元素的常见氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。
(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常见的溶剂,SiCl4为非极性分子,易溶于非极性溶剂苯中。
(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4,三者结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,氯元素的含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1;n≥0),n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。
答案:
(1)③
(2)H2O分子间形成了氢键
(3)C6H6 H2