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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

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):

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。

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

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