第二章 分子结构与性质
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
3
A.任意两个键之间的夹角都是109°28′ B.碳原子的4个sp杂化轨道能量不同 C.4个C—H键的键长、键能都相同 D.碳的价层电子都形成共价键 2.下列说法不正确的是( ) .A.分子中不一定存在化学键 B.分子中若有共价键,则一定存在σ键 C.p和p轨道既能形成σ键又能形成π键 D.含π键的物质不如含σ键的物质稳定 3.根据实际和经验推知,下列叙述不正确的是( ) .A.卤化氢易溶于水,不易溶于四氯化碳 B.碘易溶于汽油,微溶于水 C.氯化钠易溶于水,也易溶于食用油 D.丁烷易溶于煤油,难溶于水 4. 下列物质中微粒的个数比不是1 : 1的是( )
A.NaHCO3晶体中的阴离子和阳离子 B.Na2O2固体中的阴离子和阳离子 C.重氢原子中的质子和中子 D.NH3分子中的质子和电子
5. 下列变化中,既有共价键和离子键断裂,又有共价键和离子键形成的是( ) A.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ C.C12+H2O HC1+HC1O D.Na2CO3+BaC12=BaCO3↓+2NaC1 6. 下列配合物的水溶液中加入硝酸银不能生成沉淀的是( )
A.[Co(NH3)4Cl2]Cl B.[Co(NH3)3Cl3] C.[Co(NH3)6]Cl3 D.[Cu(NH3)4]Cl2 7. 如下图中两分子的关系是( )
A.互为同分异构体 B.是同一种物质 C.是手性分子 D.互为同系物
8.若不断地升高温度或在一定条件下,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;范德华力;非极性键 B.氢键;氢键;极性键
C.氢键;极性键;范德华力 D.范德华力;氢键;非极性键
9. 为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物,可以进行下列实验,其中合理、可靠的是( )
A.观察常温下的状态,SbCl5是苍黄色液体,SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、-33℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中,滴入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性,发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、
1
SnCl4都是离子化合物
10.下列分子或离子中,含有孤电子对最多的是( )
++
A.H2S B.BeCl2 C.H3O D.NH4 二、非选择题(本题包括4个小题,每空2分,共60分)
11.以下物质:①HF ②Cl2 ③NH3 ④N2 ⑤C2H4 ⑥C2H6 ⑦H2 ⑧H2O2 ⑨HCN (1)只含有极性键且中心原子采取sp杂化的是________; (2)只含有非极性键且化学性质不活泼的是________; (3)既有极性键又有非极性键的极性分子是________;
(4)中心原子杂化轨道的立体构型为正四面体形,但分子的立体构型为三角锥形的是________;
(5)既有σ键又有π键的非极性分子是________;
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________;
(7)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________; (8)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。 12.(10分)氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为________个。
(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为__________________。
(3)
+
的沸点比
+
+
高,原因是__________________________。
+
(4)H可与H2O形成H3O,H3O中O原子采用______________杂化,H3O的空间构型是
+
______________。H3O中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为________________。
2+2+
13.(1)在配合物Ni(CO)4 和 [Cu(NH3)4],[Fe(SCN)]配合物离子中,提供空轨道接受孤对电子的原子或离子分别是:________ _______、___________、___ __________ 。
+
(2)H3O的空间构型为:___________ ________________,BCl3的空间构型为:___________ (3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式:(只需写一种)
平面三角形分子________________,三角锥形分子_________________________。 14.均由两种短周期元素组成的A、B、C、D四种化合物分子,都含有18个电子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问题:
(1)C中所含有的共价键类型是________(填“极性键”、“非极性键”);
(2)B分子的空间构型为__ __形,该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。 (3)A、B两分子的中心原子的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________(用化学式表示),若设A的中心原子为X,B的中心原子为Y,比较下列物质的酸性强弱:HXO__________HXO3__________HXO4;H2YO3________H2YO4。
(4)D分子中心原子的杂化方式是____________,与该原子形成的单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为________。
2
第二章 分子结构与性质 答案
1.解析:选A。CH4分子碳原子采取sp3杂化且4个sp3杂化轨道能量相同,B错;CH4
分子若为平面正方形结构,4个C—H键的键长、键能也都相同,C错;CH4分子的4个C—H键中任意两个键之间的夹角都是109°28′,说明CH4分子为正四面体结构。
2.解析:选D。分子内不一定存在化学键,如稀有气体,A正确;如果存在共价键则一定有σ键,可能有π键,B正确;若p与p轨道“头碰头”就能形成σ键,“肩并肩”就能形成π键,C正确;N2中虽有π键但N2却很稳定,D错误。 3.解析:选C。根据相似相溶规律可以得出结论。C项NaCl为离子化合物易溶于水,而难溶于有机溶剂。 4.【答案】B 5.【答案】A
6.解析:选B。A、C、D中均有Cl-处于外界可被电离,而B项中的Cl-与Co3+形成配位键,不能电离出来。
7.解析:选B。本题很容易看成为镜面对称结构而选择手性分子,但根据手性分子的判断方法,根本找不到手性碳原子,所以不是手性分子;分子相同,构型相同,是同一种物质。
8.解析:选B。因为O的电负性较大,在雪花、水中存在O—H?O氢键,故在实现雪花→水→水蒸气的变化阶段主要破坏水分子间的氢键,而由水蒸气→氧气和氢气则破坏了O—H极性共价键。 9.【答案】B
10.解析:选B。H2S中只有S原子有2对孤电子对;BeCl2中Be原子无孤电子对,但2个Cl原子有6对孤电子对;H3O+中只有O原子有1对孤电子对;NH+4中无孤电子对。
11.答案:(1)⑨ (2)④ (3)⑧ (4)③ (5)④⑤ (6)⑦ (7)① (8)②④ 12.解析:(1)氧元素基态原子核外电子排布为1s22s22p4,所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个;(2)O—H键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键要强于分子间的范德华力;(3)邻羟基苯甲醛只能在分子内形成氢键,对羟基苯甲醛只能在分子间形成氢键,分子间氢键强于分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。(4)依据价层电子对互斥模型知,由于中心原子O的价层电子对数共有3+1=4对,所以H3O+中O原子采用的是sp3杂化;又因为H3O+中O上的孤电子对对数=1/2(6
3
-3×1-1)=1,所以H3O+的空间构型为三角锥形。同理可以计算出H2O中O原子上的孤电子对对数=1/2(6-2×1)=2,因此排斥力较大,水中H—O—H键角较小。 答案:(1)2
(2)O—H键、氢键、范德华力
(3)邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大
(4)sp3 三角锥形 H2O中O原子有2对孤电子对,H3O+只有1对孤电子对,排斥力较小
13.【答案】(1)Ni、Cu2+、Fe3+(2)三角锥型、平面正三角形(3)BF3、NF3 14.解析:根据18电子化合物分子和分子中原子个数比可推知:A、B、C、D四种化合物分别为HCl、H2S、H2O2、N2H4。(1)H2O2的结构式为H—O—O—H,含有极性键和非极性键。(2)B为H2S分子,其结构类似于H2O,所以H2S分子的空间构型为V形,属于极性分子;非金属性:Cl>S,则最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4>H2SO4;根据同种元素的含氧酸中心元素的化合价越高则酸性越强知,
酸性:HClO<HClO3<HClO4;H2SO3<H2SO4。(4)N2H4的结构式为的常见分子是CO。 答案:(1)极性键和非极性键
(2)V 极性
(3)HClO4>H2SO4 < < < (4)sp3 CO
,其
中心原子N原子采取sp3杂化,单质N2分子含有10个价电子,与其互为等电子体
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