化学练习二.docx

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化学练习二

第二章分子结构与性质

一.共价键

1.共价键的本质及特征

共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型

①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数

①键能：

气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

②键长：

形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

③键角：

在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响：

键长越短，键能越大，分子越稳定．

4.等电子原理

原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型

1．分子构型与杂化轨道理论

杂化轨道的要点：

当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。

杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。

2．分子构型与价层电子对互斥模型

价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

（1）当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；

（2）当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物

（1）配位键与极性键、非极性键的比较

（2）配位化合物

①定义：

金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物。

②组成：

如[Ag（NH3）2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。

三.分子的性质

1．分子间作用力的比较

2．分子的极性

（1）极性分子：

正电中心和负电中心不重合的分子。

（2）非极性分子：

正电中心和负电中心重合的分子。

3．溶解性

（1）“相似相溶”规律：

非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，

极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

（2）“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互

溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小．

4．手性

具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。

5．无机含氧酸分子的酸性

无机含氧酸可写成（HO）mROn，如果成酸

元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜

HClO4

第一节共价键

考查点一　共价键的特征及表示方法

1.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是（　　）。

A.共价键的方向性B.共价键的饱和性

C.共价键原子的大小D.共价键的稳定性

答案　B

2.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是（　　）。

A.H＋[··

—

··]2－H＋B.H＋[··

··]－

C.

HHHD.H··

H··

答案　D

考查点二　σ键、π键

3.下列有关σ键和π键的说法正确的是（　　）。

A.单键既有σ键也有π键

B.所有的π键都容易打开

C.σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度

D.π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强

解析　单键中只存在σ键，A项错误；N≡N很稳定，其分子中的π键不易

打开，B项错误；σ键的特征便是轴对称，C项正确；σ键重叠程度比π键

大，D项错误。

答案　C

4.下列说法正确的是（　　）。

A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的

B.σ键是镜像对称，而π键是轴对称

C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含有σ键和π键

D.H2分子中含σ键而Cl2分子中除σ键外还含有π键

解析　原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，以“肩并

肩”方式相互重叠形成的共价键为π键；σ键是轴对称，而π键是镜像对称；

分子中所有的单键都是σ键，双键及三键中均含有σ键和π键。

答案　C

5.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是（　　）。

①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2

A.①②③B.③④⑤⑥C.①③⑥D.③⑤⑥

解析　含双键、三键的物质中既有σ键又有π键。

答案　D

考查点三　键参数

6.下列说法中错误的是（　　）。

A.原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键

B.对双原子分子来说，键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越不牢

固

C.一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，键越牢固

D.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固

解析　键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越牢固。

键长越短，化

学键越牢固。

答案　B

7.下列事实能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（　　）。

A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态

B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸

C.稀有气体一般难以发生化学反应

D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定

解析　通过共价键形成的分子，其物质聚集的状态取决于分子间作用力的大

小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；

稀有气体是单原子分子，无化学键，难以发生化学反应的原因是它们的价电

子层已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2中共价键的键能（946

kJ·mol－1）比O2中共价键的键能（497.3kJ·mol－1）大，在化学反应中难以断

裂。

答案　D

8.（2011·安徽理综）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的

N（NO2）3（如下图所示）。

已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N（NO2）3的说法正确的是（　　）。

A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键

B.分子中四个氮原子共平面

C.该物质既有氧化性又有还原性

D.15.2g该物质含有6.02×1022个原子

解析　A项，N、O间形成的共价键是极性键，故A项错误；B项，由题意

N—N—N键角都是108.1°，可知分子中四个氮原子不在同一平面上，故B

项错误；C项，分子中顶角上的N原子为0价，—NO2原子团中N原子为

＋4价，故该物质既有氧化性又有还原性，故C项正确；D项，15.2g该物

质为0.1mol，每分子含10个原子，故应为6.02×1023个原子。

答案　C

考查点四　等电子体

9.由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。

等电子体的结构相似、物理性质相近。

根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是（　　）。

A.SO2与O3B.CO2与NO2

C.CS2与NO2D.PCl3与BF3

解析　由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判

\断。

B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子

数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。

答案　A

10.某些化学键的键能如下表所示（单位：

kJ·mol－1）：

键

H—H

Br—Br

I—I

Cl—Cl

H—Cl

H—I

H—Br

键能

436.0

193.7

152.7

242.7

431.8

298.7

366

（1）以上化学键中最稳定的是　　　　。

（2）1molH2在2molCl2中燃烧，放出热量为　　　　kJ。

（3）在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出的热量

由多到少的顺序是　　　　。

A.Cl2＞Br2＞I2　B.Br2＞Cl2＞I2　C.Br2＞I2＞Cl2

（4）1molH2在足量的F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热　　　　　　　　。

解析　键能越高，共价键越稳定，所以由表可知H—H最稳定，由题中数据

和键能与反应热的关系可知：

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH＝436.0kJ·mol－1＋242.7kJ·mol－1－

2×431.8kJ·mol－1＝－184.9kJ·mol－1，H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）　Δ

H＝436.0kJ·mol－1＋193.7kJ·mol－1－2×366kJ·mol－1＝－102.3kJ·mol－1，

H2（g）＋I2（g）===2HI（g）　ΔH＝436.0kJ·mol－1＋152.7kJ·mol－1－2×298.7

kJ·mol－1＝－8.7kJ·mol－1。

另外根据F2、Cl2、Br2、I2的活泼性也可判断与

H2反应放热的相对多少。

答案　

（1）H—H　

（2）184.9　（3）A　（4）多

11.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F6种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的

；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。

回答下列问题：

（1）用电子式表示C和E形成化合物的过程__________________________。

（2）写出基态F原子的核外电子排布式_____________________________。

（3）写出A2D的电子式　　　　，其分子中　　　　（填“含”或“不含”）

σ键，　　　　（填“含”或“不含”）π键。

（4）A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有　　　　。

解析　已知B元素是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素；B和D的价

电子数相同，则D为硫元素；B、D两元素原子核内质子数之和为24，其

为12，A和C的价电子数相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、

D两元素原子核内质子数之和的

，则A为氢元素，C为钠元素；C、D、E

三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D

原子的p轨道上多一个电子，则E为氯元素；6种元素的基态原子中，F原

子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F为钾元素。

答案　

（1）

（2）1s22s22p63s23p64s1　（3）H··

··H　含　不含　（4）离子键、共价键

12.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ）：

物质

Cl2

Br2

I2

HCl

HBr

HI

H2

能量（kJ）

243

193

151

431

366

298

436

根据上述数据回答

（1）～（5）题。

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（　　）。

A.H2B.Cl2C.Br2D.I2

（2）下列氢化物中，最稳定的是（　　）。

A.HClB.HBrC.HI

（3）X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？

________________________________________________________________。

（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质

的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是　　　　　　　　　　　　　。

（5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题（4）吗？

依据是什么？

_________________________________________________________________

________________________________________________________________。

解析　破坏1mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下由形成该物

质的原子形成1mol该物质放出的能量相等，放出的能量越多，物质本具

有的能量越低，分子越稳定。

（1）生成1molH2时放出的能量最多，为436

kJ；

（2）在氢化物中，生成1molHCl时放出的能量最多，生成的H2能量最

低；（3）分别计算出三个反应放出的热量依次为：

183kJ、103kJ和9kJ。

答案　

（1）A　

（2）A　（3）放热反应　（4）Cl2　（5）能，元素的非

金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的能量就越多

第二节分子的立体构型

考查点一　形形色色的分子

1.下列分子的立体构型是正四面体形的是（　　）。

A.CH4B.NH3C.H2OD.C2H4

解析　氨分子是三角锥形，水是V形，乙烯是平面形。

答案　A

2.下列分子结构图中，●代表原子序数从1到10的元素的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分），小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子，短线代表价键。

（示例：

）

根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：

A　　　　，B　　　　，C　　　　，D　　　　。

解析　将分子结构图中的每条短线转化成两个小黑点，计算出每个原子的最

外层电子数，进而推出元素名称。

答案　NH3　HCN　CO（NH2）2　BF3

考查点二　价层电子对互斥理论

3.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为（　　）。

A.正四面体形B.V形

C.三角锥形D.平面三角形

解析　SO3中的S原子孤电子对数＝

（6－3×2）＝0，只有3对σ键电子对，

故选D。

答案　D

4.根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的是（　　）。

A.PCl3B.H3O＋C.HCHOD.PH3

解析　PCl3分子中P原子的成键电子对数为3，孤对电子对数为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

分子的成键电子对数和孤对电子对数分别为3和1，分子的空间构型为三角

锥形；HCHO分子的中心原子中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。

答案　C

考查点三　杂化轨道理论

5.在

分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为（　　）。

A.sp2杂化；sp2杂化B.sp3杂化；sp3杂化

C.sp2杂化；sp3杂化D.sp杂化；sp3杂化

解析　羰基上的碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化，两侧甲基中的碳原子

共形成4个σ键，为sp3杂化。

答案　C

6.原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子轨道的杂化。

在

SO42－中S原子的杂化方式为（　　）。

A.spB.sp2C.sp3D.无法判断

解析　在SO42－中S原子的孤对电子数为0，与其相连的原子数为4，所以根

据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化，空间构型为正四面体形，类

似于CH4。

答案　C

考查点四　配合物理论

7.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（　　）。

A.[Co（NH3）4Cl2]Cl　　　　B.[Co（NH3）3Cl3]

C.[Co（NH3）6]Cl3D.[Co（NH3）5Cl]Cl2

解析　配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl－，加入AgNO3

溶液即有AgCl沉淀产生。

对于B项配合物分子[Co（NH3）3Cl3]，Co3＋、NH3、

Cl－全处于内界，很难电离，不存在Cl－，所以不生成AgCl沉淀。

答案　B

8.下列物质：

①H3O＋　②[B（OH）4]－　③CH3COO－　④NH3　⑤CH4中存在配位键的是（　　）。

A.①②B.①③C.④⑤D.②④

解析　水分子中各原子已达到稳定结构，H3O＋是H＋和H2O中的O形成配位

键，[B（OH）4]－是3个OH－与B原子形成3个共价键，还有1个OH－的O

与B形成配位键，而其他的均不能形成配位键。

答案　A

9.如图所示是甲醛分子的模型。

根据该图和所学化学键知识回答下列问题：

（1）甲醛分子中碳原子的杂化方式是　　　　　　，做出该判断的主要理由

是_______________________________________________________________。

（2）下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是　　　　（填序号）。

①单键　②双键　③σ键　④π键　⑤σ键和π键

（3）甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角　　　　（填“＝”“＞”或

“＜”）120°，出现该现象的主要原因是______________________________

_________________________________________________________________。

解析　

（1）原子的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。

由图可知，

甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。

（2）醛类

分子中都含有C===O，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。

一般来说，双键是

σ键和π键的组合。

（3）由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作

用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。

答案　

（1）sp2杂化　甲醛分子的立体结构为平面三角形

（2）②⑤　（3）＜　碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强

10.ClO－、ClO2－、ClO3－、ClO4－中，Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键，则ClO－离子的立体构型是　　　　；ClO2－离子的立体构型是　　　　；

ClO3－离子的立体构型是　　　　；ClO4－离子的立体构型是　　　　。

解析　ClO－的组成决定其空间构型为直线形。

其他3种离子的中心原子的杂

化方式都为sp3，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、

CH4（或NH4＋）。

答案　直线形　V形　三角锥形　正四面体形

11.已知A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。

①元素Y在A、B、C、D、E中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。

②常温下将气体D通入水中发生反应，生成C和E。

③工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。

请回答以下问题：

（1）A分子的立体构型是　　　　；从轨道重叠的方式看，B分子中的共价

键类型有________________________________________________________。

（2）写出②中反应的化学方程式_________________________________。

（3）工业上，若输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，

同时有B生成，写出有关反应的化学方程式：

__________________________。

解析　元素Y在A、B、C、D、E中化合价依次递增，其中只有B为单质，

则A中Y呈负价，C、D、E中呈正价，而气体D通入水中发生反应，生成

C和E，此反应是氧化还原反应，结合工业上以A、空气和水为原料，通过

催化氧化法制成E，综合考虑得出A、B、C、D、E分别是NH3、N2、NO、

NO2、HNO3。

答案　

（1）三角锥形　σ键和π键

（2）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

（3）8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl

12.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。

（1）Cu位于元素周期表第ⅠB族。

Cu2＋的核外电子排布式为　　　　。

（2）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2＋配离子。

已知

NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原

因是_____________________________________________________________。

解析　

（1）Cu（电子排布式为[Ar]3d104s1）―→Cu2＋的过程中，参与反应的

电子是最外层4s及3d上的各一个电子，故Cu2＋的电子排布式为[Ar]3d9或

1s22s22p63s23p63d9。

（2）N、F、H三种元素的电负性：

F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向

N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子。

答案　

（1）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9

（2）N、F、H三种元素的电负性：

F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向

F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键

第三节分子的性质

考查点一　键的极性和分子的极性

1.下列叙述中正确的是（　　）。

A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子

B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子

C.非极性分子只能是双原子单质分子

D.非极性分子中，一定含有非极性共价键

解析　对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。

A项是正确

的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性

分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、

CO2、CCl4、CS2等；C项错误，非极性键也存在于某些共价化合物中，如

H2O2、C2H4、C2H5OH等和某些离子化合物如Na2O2中；D项错误，非极性

分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。

答案　A

2.下列描述中正确的是（　　）。

A.CS2为V形的极性分子

B.ClO3－的空间构型为平面三角形

C.SF6中有6对完全相同的成键电子对

D.SiF4和SO32－的中心原子均为sp2杂化

解析　类比CO2可知CS2是直线形分子；ClO3－的空间构型不是平面三角形

而是三角锥形；SF6中S的外围电子全部成键，故分子中S—F键的成键电

子对完全相同；SiF4是由中心原子Si采取sp3杂化形成的正四面体结构；

SO32－的中心原子也是sp3杂化，其中一个杂化轨道有未成键的孤对电子，另

外与O形成共价键。

答案　C

考查点二　范德华力及氢键

3.若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。

在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是（　　）。

A.氢键；分子间作用力；极性键

B.氢键；氢键；非极性键

C.氢键；极性键；分子间作用力

D.分子间作用力；氢键；非极性键

解析　

答案　A

4.如图中每条折线表示周期表ⅣA族～ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是（　　）。

A.H2SB.HCl

C.PH3D.SiH4

解析　在ⅣA族～ⅦA族中的氢化物里，NH3、H2O、

HF因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元

素氢化物不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。

答案　D

5.氨气溶于水中，大部分N