基础课时2 分子结构与性质.docx

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基础课时2分子结构与性质

基础课时2　分子结构与性质

一、选择题

1．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是（　　）

A．N2分子与CO分子中都含有三键

B．CO分子中有一个π键是配位键

C．N2与CO互为等电子体

D．N2与CO的化学性质相同

解析　由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间均通过2个π键，一个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成。

N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。

答案　D

2．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是（　　）

①HCl　②H2O　③O2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2

A．①②③B．③④⑤⑥

C．①③⑥D．③⑤⑥

解析　单键一定是σ键，双键或三键中有一个σ键，其余均是π键。

答案　D

3．关于键长、键能和键角的说法中不正确的是（　　）

A．键角是描述分子立体结构的重要参数

B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C．键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定

D．键角的大小与键长、键能的大小无关

解析　C项应是键能越大，键长越短，共价化合物就越稳定。

答案　C

4．下列有关化学键的叙述，正确的是（　　）

A．离子化合物中一定含有离子键

B．单质分子中均不存在化学键

C．含有极性键的分子一定是极性分子

D．含有共价键的化合物一定是共价化合物

解析　A项，离子化合物中一定含有离子键，A项正确；B项，H2、O2等单质分子中均存在共价键，B项错误；C项，CO2分子中含有极性键，但CO2分子属于非极性分子，C项错误；D项，某些离子化合物（如NaOH）中也含有共价键，D项错误。

答案　A

5．（2015·南昌专练）CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（　　）

A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化

B．CH与NH3、H3O＋互为等电子体，立体构型均为正四面体形

C．CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面

D．CH与OH－形成的化合物中含有离子键

解析　A项，CH为8e－，—CH3为9e－，CH为10e－；B项，三者均为三角锥形；C项，CH中C的价电子对数为3,为sp2杂化，平面三角形；D项，CH3OH中不含离子键。

答案　C

6．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，下列结论中正确的是（　　）

A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形

C．正四面体；正四面体D．V形；平面三角形

解析　在判断分子的立体构型的时，关键是看分子的中心原子是否存在孤电子对，而不能简单地从组成上看，要注意价层电子对互斥理论和分子立体构型的区别和联系。

在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型，但中心原子S上有两对孤电子对，且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形。

在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3为平面三角形。

答案　D

7．（2015·周口市西华一中月考）以下微粒含配位键的是（　　）

①N2H　②CH4　③OH－　④NH　⑤Fe（CO）3

⑥Fe（SCN）3　⑦H3O＋　⑧[Ag（NH3）2]OH

A．①②④⑦⑧B．③④⑤⑥⑦

C．①④⑤⑥⑦⑧D．全部

解析　①N2H的结构式为；⑦H3O＋的结构式为；Fe（CO）3、Fe（SCN）3、[Ag（NH3）2]OH均为配合物，中心离子（或原子）与配体之间均含配位键。

答案　C

8．（2015·绵阳模拟）下列描述正确的是（　　）

A．CS2为V形极性分子

B．SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化

C．C2H2分子中σ键与π键的数目比为1∶1

D．水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键

解析　CS2为直线形非极性分子；SiF4与SO的中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化；C2H2分子中σ键与π键的数目比为3∶2；水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。

答案　B

9．（2015·西安调研）下列无机含氧酸分子中酸性最强的是（　　）

A．HNO2B．H2SO3C．HClO3D．HClO4

解析　对于同一种元素的含氧酸，成酸元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如HN＋3O2＜HN＋5O3，H2S＋4O3＜H2S＋6O4，HCl＋5O3＜HCl＋7O4。

观察A、B、C、D四个选项，HNO2、H2SO3、HClO3中的中心元素N、S、Cl都未达到其最高价，其酸性不够强，只有D选项中的HClO4中的Cl元素为＋7价，是Cl元素的最高价，使H—O—ClO3中O原子的电子向Cl原子偏移，在水分子作用下，容易电离出H＋，酸性最强。

答案　D

二、填空题

10．[2013·江苏化学，21A

（2）（3）（4）（5）]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。

元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。

元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。

（1）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。

（2）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是________________。

（3）Y与Z可形成YZ。

①YZ的空间构型为________（用文字描述）。

②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式：

________。

（4）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH3）4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为________。

解析　X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，为30号元素锌。

Y核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，为16号元素硫，Z为氧。

（1）H2S中硫原子有2对孤电子对，2个成键原子，所以S原子杂化类型为sp3。

（2）在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是因为水分子与乙醇间能形成分子间氢键。

（3）①SO中由于硫原子是sp3杂化类型，所以为空间正四面体构型。

②与SO互为等电子体的分子可以采用“左右移位，同族替换”的方法，SO→SiF4→SiCl4→CCl4等。

（4）[Zn（NH3）4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。

答案　

（1）sp3

（2）水分子与乙醇分子之间形成氢键

（3）①正四面体　②CCl4或SiCl4等

（4）16mol或16×6.02×1023个

11．（2015·郑州模拟）波尔多液是果农常用的一种杀菌剂。

氯吡苯脲是一种西瓜膨大剂（植物生长调节剂），其组成结构和物理性质见下表。

分子式

结构简式

外观

熔点

溶解性

C12H10

ClN3O

白色结晶粉末

170～172℃

易溶于水

回答下列问题：

（1）氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为________。

（2）氯吡苯脲晶体中，微粒间的作用力类型有________。

A．离子键B．金属键

C．极性键D．非极性键

E．配位键F．氢键

（3）查文献可知，可用2氯4氨吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡脲。

反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂________个σ键、断裂________个π键。

（4）波尔多液是果农常用的一种杀菌剂，是由硫酸铜和生石灰制得。

若在波尔多液的蓝色沉淀上，再喷射氨水，会看到沉淀溶解变成蓝色透明溶液，得到配位数为4的配合物。

铜元素基态原子排布式为________________________________。

（5）上述沉淀溶解过程的离子方程式___________________________________

_________________________________________________________________。

解析　

（1）氮原子在氯吡苯脲中以2种形式出现，一是N—N，另一是N===N，前者1＋3＝4，sp3杂化，后者1＋2＝3，sp2杂化。

（3）反应过程中，异氰酸苯酯断裂的N===N中1根π键，2氯4氨吡啶断裂的是1根σ键。

（5）溶解过程是Cu（OH）2蓝色沉淀溶解在氨水中生成四氨合铜离子，形成蓝色透明溶液。

答案　

（1）sp2、sp3杂化　

（2）C、D　（3）NA　NA

（4）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　（5）Cu（OH）2＋4NH3·H2O===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O

12．（2015·唐山市一模）已知：

A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。

A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的主族元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。

试回答下列有关的问题：

（1）写出F元素的电子排布式：

__________________。

（2）已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为________。

（3）已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。

这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子立体构型是________。

（4）B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是__________________________________________________________________

_____________________________________________________（写元素符号）。

四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是_________________________________________________________

________________________________________________________（写化学式）。

解析　A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大，由“A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子云相等”推出A为O，由“B是短周期中原子半径最大的元素”推出B为Na，由“C元素3p能级半充满”推出C为P，由“F是第四周期未成对电子最多的元素”推出F为Cr，由“E是所在周期电负性最大的元素”及原子序数大小关系推出E为Cl，则D为S。

（2）含四个原子的A的氢化物为H2O2，其氧原子的杂化轨道类型为sp3杂化。

（3）CE3和CE5为PCl3和PCl5，PCl3是极性分子，立体构型为三角锥形，PCl5为非极性分子。

（4）同周期主族元素第一电离能从左到右呈现增大的趋势，但第ⅤA族反常，第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S>Na。

四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H3PO4、H2SO4、HClO4，NaOH是碱，H3PO4是中强酸，H2SO4、HClO4都是强酸，物质的量浓度相同时，pH由大到小顺序为NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4。

答案　

（1）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）

（2）sp3　（3）三角锥形

（4）Cl>P>S>Na　NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4

13．随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。

以天然气（主要成分是CH4）为原料经合成气（主要成分为CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术