<
||,键能的大小顺序为b>a>y>x||,与题意吻合||,所以B项正确||。
12.B [解析]①稀有气体是单原子分子||,分子内不存在化学键||,错误;②原子半径越小||,共价键键长越短||,共价键越稳定||,晶体熔点越高||,正确;③氮气分子内为氮氮三键||,键能比较大||,共价键比较强||,化学性质稳定||,正确;④与键能大小无关||,错误||。
13.C [解析]NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形||,A项错误;三个N—H键键能与键长分别相同||,键角相等仍有可能为正三角形||,B项错误;D项事实说明的NH3为平面三角形||。
14.
(1)F 1s2 3s23p5
(2)① ② ④ ⑤ ⑥ (3)π
[解析]
(1)根据非金属性越强电负性越强||,周期表中非金属性最强的为F||,所以F的电负性最大;元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量||,原子越稳定其第一电离能越大||,He为稀有气体中原子半径最小的||,最难失去1个电子||,所以He的第一电离能最大||,He的电子排布式为1s2;同周期主族元素从左到右原子半径依次减小||,所以第三周期原子半径最小的元素为Cl||,其价电子排布式为3s23p5||。
(2)只含有非极性键的是N2;只含有极性键的是H2O;只含有离子键的是MgCl2;既含有非极性键又含有极性键的是C2H4;含有非极性键的离子化合物是Na2O2||。
(3)根据题给数据可知||,N—N单键即σ键||,其键能为193kJ/mol||,N≡N的键能为946kJ/mol||,其中包含一个σ键和两个π键||,则π键的键能是(946-193)kJ/mol÷2=376.5kJ/mol||,键能越大||,化学键越稳定||,故N2中π键比σ键稳定||。
15.
(1)是 N>S>Si
(2)N2O4 第四周期第ⅦB族 3d54s2
(3)N2、CO、CN- 1 2
[解析]
(1)三种粒子均为四原子24价电子微粒||,属于等电子体||。
(2)寻找C2
的等电子体||,首先想到将C替换为N||,然后凑足价电子总数||,此微粒可以是N2O4||。
(3)两原子14个电子的微粒首先应想到N2||,然后以N2为基础||,尝试替换为C原子和O原子||,使价电子总数相等即可||。
16.
(1)①否 ②否 同主族元素与相同原子结合形成的共价键||,原子半径越小||,共价键越牢固 218kJ·mol-1
330kJ·mol-1
(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差 吸收 4.5
(3)RI>RBr>RCl>RF
17.
(1)σ 大π
(2)同素异形体 (3)C (4)5
[解析]同种原子之间形成的共价键是非极性键||,特殊共价键是由中间氧原子提供的2个电子||,和旁边两个氧原子各提供的一个电子||,形成的一个三原子四电子的大π键||。
O2与O3是同素异形体||。
等电子体的分子结构相似||,O3与SO2是等电子体||。
O3分子两端的原子各有2对孤电子对||,中间的原子有1对孤电子对||,共有5对孤电子对||。
18.
(1) H︰
·
120°
(2)CO2 N2O BeF2
(3)[︰O︙︙O︰]2+ 2NA
(4)三角锥形 109°28'(或109.5°)
[解析]
(1)C中四个原子都是共平面的||,三个键角相等||,则键角应是120°||。
(2)
中的电子数为22||,电子数为22的三原子微粒有CO2、N2O和BeF2||。
(3)
的电子式为[︰C︙︙C︰]2-||,根据
与互为等电子体可知||,的电子式为
[︰O︙︙O︰]2+||。
(4)解答此题时应根据NH3、CH4的相关内容进行分析||,因为NH3与PH3、P与CH4的结构相似||。
第二节 分子的立体构型
第1课时 形形色色的分子 价层电子对互斥理论
1.C [解析]题中的CH4和CCl4为正四面体形分子||,NH3和PH3为三角锥形分子||,这几种分子的所有原子不可能在同一平面上||。
CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子||,C2H4为平面形分子||,C6H6为平面正六边形分子||,这些分子都是平面形结构||,C项正确||。
2.B [解析]CH4、CF4、SiH4分子的空间构型都是正四面体形||,而NH3是三角锥形||,CO2是直线形||,C2H4是平面形分子||。
3.D
4.C [解析]若中心原子A没有未用于成键的孤电子对||,则根据斥力最小的原则||,当n=2时||,分子的立体结构为直线形;n=3时||,分子的立体结构为平面三角形;n=4时||,分子的立体结构为正四面体形||。
5.C [解析]N中N原子的最外层电子全部参与成键||,NH3中N原子上有一对电子对未参与成键||,H2O中O原子上有2对电子对未参与成键||,BCl3的中心原子为B||,其最外层电子全部参与成键||。
6.D [解析]CO2中C原子形成2个σ键||,孤电子对数为0||,为直线形分子;Cl
中Cl原子形成3个σ键||,孤电子对数为=1||,为三角锥形离子;SF6中S原子最外层电子数为6×2=12;SiF4中Si原子形成4个σ键||,孤电子对数为0||,为sp3杂化||,S
中S原子形成3个σ键||,孤电子对数为=1||,为sp3杂化||,D正确||。
7.C [解析]题中四种物质中的中心原子的价层电子对数都是4||,CCl4中不存在孤电子对||,键角为109°28';NH3中存在1对孤电子对||,H2S和H2O中存在2对孤电子对||,由于孤电子对的排斥作用||,导致NH3、H2S和H2O的键角小于109°28'||。
8.B [解析]A、C的原子序数差为8||,结合“A、D两种元素原子核内质子数之和为23”知||,A为7号元素N||,D为16号元素S||,那么C为P||,B为F||。
PH3呈三角锥形||,B项错误||。
9.D
10.C [解析]PCl3中P的成键电子对数为3||,孤电子对数为1||,其电子对的空间构型为四面体形||,分子的空间构型为三角锥形;同理||,H3O+和PH3的成键电子对数和孤电子对数均分别为3和1||,分子的空间构型为三角锥形;HCHO的中心原子的价电子都用来形成共价键||,中心原子周围的原子数为3||,空间构型为平面三角形||,C项正确||。
11.C
12.D [解析]NCl3分子的电子式为||,分子中各原子都满足8电子的稳定结构||,A项错误;P4为正四面体形分子||,但其键角为60°||,B项错误;N为正四面体结构而非平面正方形结构||,C项错误;NH3分子的电子式为
||,有一对未成键电子||,由于未成键电子对成键电子的排斥作用||,使其键角为107°||,呈三角锥形||,D项正确||。
13.中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上有孤电子对 B N BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键而成平面三角形;而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键||,还有1对未成键的孤电子对||,占据了N原子周围的空间||,形成三角锥形
14.
(1)①直线形 ②平面三角形
③平面三角形 ④正四面体形
(2)C C
(3)BF3 NF3 CF4
15.
(1)OH- N H3O+
(2)H2S PH3 SiH4 HCl
(3)正四面体形:
N、SiH4 三角锥形:
H3O+、PH3
[解析]第二周期非金属元素的简单气态氢化物具有10个电子||,其分子结合1个H+或失去1个H+||,都不会影响离子的电子数||。
同理第三周期非金属元素的简单气态氢化物具有18个电子||。
16.
(1)三角锥形 σ键和π键
(2)3NO2+H2O
2HNO3+NO
(3)8NH3+3Cl2
N2+6NH4Cl
[解析]由①可知Y元素在A中显负价||,在C、D、E中显正价||,由③可知A为NH3||,E为HNO3||,由②可知D为NO2||,C为NO||,则B为N2||。
(1)NH3的电子式为
||,根据价层电子对互斥理论可知其空间构型为三角锥形;N2的结构式为N≡N||,含有σ键和π键||。
(3)由题给信息可知||,Cl2与NH3反应生成N2和NH4Cl||,其反应的化学方程式为8NH3+3Cl2
6NH4Cl+N2||。
17.
(1)
1s22s22p6
(2)NaOH>Mg(OH)2
(3)NH3+H2O
NH3·H2O
N+OH-
三角锥形 107° H:
:
H
(4)OH- H3O+ OH-+H3O+
2H2O
第2课时 杂化轨道理论与配合物理论简介
1.D [解析]参与杂化的原子轨道||,其能量不能相差太大||,1s与2s、2p的能量相差太大||,不能形成杂化轨道||,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化||,故A、B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小||,成键时利用大的一头||,可使电子云的重叠程度更大||,形成牢固的化学键||,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电子||,也可以是空轨道||,也可以有孤电子对(如NH3、H2O的形成)||,故D项错误||。
2.B [解析]CS2为直线形非极性分子;SiF4与S
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||。
3.C [解析]CH4分子中||,碳原子的杂化轨道是由1个2s轨道和3个2p轨道重新组合而成的||,属于sp3杂化;C2H4分子中||,碳原子采取sp2杂化;C2H2分子中||,碳原子采取sp杂化;NH3分子中||,氮原子采取sp3杂化||。
4.C [解析]①N2的结构式为[
]+;⑦H3O+的结构式为[
]+;Fe(CO)5、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||。
5.
(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对||,另一方具有能够接受电子对的空轨道
(2)N B
(3)
6.B [解析]CO2中C的价层电子对数为2||,为sp杂化||,SiO2中Si的价层电子对数为4||,为sp3杂化||,SO2中S的价层电子对数为2+(6-2×2)=3||,为sp2杂化||,A项错误;在物质或离子中中心原子含有空轨道||,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键||,所以H3O+、N、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键||,B项正确;S
中S的价层电子对数为3+(6+2-2×3)=4||,含有一个孤电子对||,属于三角锥形分子||,C
中C的价层电子对数为3+(4+2-2×3)=3||,没有孤电子对||,为平面三角形分子||,同理Si
也为平面三角形分子||,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3型杂化||,D项错误||。
7.B [解析]Cl
中价层电子对数为4||,其中含有孤电子对数为2||,所以其空间构型为V形||,故A错误;SiF4中价层电子对数=4+(4-4×1)=4||,S
中价层电子对数=3+(6+2-3×2)=4||,所以SiF4和S
的中心原子均为sp3杂化||,故B正确;稀有气体的原子结构是稳定结构||,同周期稀有气体的第一电离能最大||,同族元素自上而下第一电离能逐渐降低||,故氦元素的第一电离能最大||,故C错误;C2H5OH分子中共含有7个极性键||,碳碳之间是非极性键||,没有π键||,故D错误||。
8.D
9.D
10.C [解析][Co(NH3)6]3+呈正八面体结构||,如图:
||,若1个H2O位于①的位置||,则另一个H2O可位于②或③④⑤⑥(等效)||,共两种结构;若1个H2O位于③||,则另一个H2O可位于⑤或④⑥(等效)||,共两种结构||。
综上所述[CO(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体共4种||。
11.C [解析]配位数为6时||,配合物的空间构型一般是八面体||,这样分布可以使电荷分散||,A项正确;[Ag(NH3)2]+和[Cu(NH3)2]2+为直线形结构||,中心原子sp杂化成键||,B、D项正确;配位数为4的配合物||,可能是四面体||,也可能是正方形||,C项错误||。
12.
(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
(2)K (3)离子键、共价键、配位键
(4)sp2 7NA (5)N2O4
[解析]
(1)Fe是26号元素||,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2||,故Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5||。
(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K||,其中K是活泼的金属元素||,其第一电离能最小||。
(3)在K3[Fe(C2O4)3]晶体中||,K+与[Fe(C2O4)3]3-之间存在离子键||,Fe3+与C2
之间存在配位键||,C2
中存在共价键||。
(4)草酸分子的结构式为
||,故C原子采用sp2杂化||,分子中含有7个σ键和2个π键||。
(5)C2
含有6个原子和34个价电子||,故与其互为等电子体的分子为N2O4||。
13.
(1)3d104s1 Cr
(2)先产生蓝色沉淀||,继续滴加氨水||,沉淀溶解||,形成深蓝色溶液 Cu2++2NH3·H2O
Cu(OH)2↓+2N Cu(OH)2+4NH3
[Cu(NH3)4]2++2OH-
(3)共价键、配位键 (4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O 降低溶解度||,有利于晶体析出
[解析]
(2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀||,当氨水过量时||,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物||,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液||,涉及的离子方程式为Cu2++2NH3·H2O
Cu(OH)2↓+2N、Cu(OH)2+4NH3
[Cu(NH3)4]2++2OH-||。
(3)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子||,N、H原子之间以共价键结合||,Cu2+提供空轨道||,N原子提供孤电子对||,则以配位键结合||。
(4)向深蓝色透明溶液加入乙醇||,由于乙醇能降低溶解度||,有利于晶体析出||,所以[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度||,故会析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O||。
14.
(1)AC
(2)平面正方形 (3)sp2杂化
[解析][Cu(NH3)4]2+中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键||,氨分子内部的化学键是极性键||,[Cu(NH3)4]2+是平面正方形结构||。
HOCH2CH
CH2中的C原子||,有1个采取sp3杂化||,2个采取sp2杂化;CH3CH2CHO中的C原子||,有2个采取sp3杂化||,1个采取sp2杂化||。
15.
(1)①1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
③[··C︙︙N··]-
(2)①sp2