分子结构与性质
1.下列说法不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键 C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键 D.N2分子中有一个σ键,两个π键
解析:单键均为σ键,双键和三键中各存在一个σ键,其余均为π键。稀有气体单质中,不存在化学键。
答案:C
2.(2019·安徽师大附中模拟)现有下列两组命题,②组命题正确,且能用①组命题正确解释的是( )
选项 A B C D ①组 H—I键的键能大于H—Cl键的键能 H—I键的键能小于H—Cl键的键能 HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力 HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力 ②组 HI比HCl稳定 HI比HCl稳定 HI的沸点比HCl的高 HI的沸点比HCl的低 解析:HCl比HI稳定,是由于H—Cl键键能大于H—I键键能,故A、B错误;HI沸点比HCl高,是由于HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量,HI分子间作用力大于HCl分子间作用力,故C正确、D错误。
答案:C
3.N2的结构可以表示为下列说法不正确的是( )
,CO的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,
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: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
4.CH3、—CH3、CH3都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法错误的是( ) A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp杂化
B.CH3与NH3、H3O互为等电子体,几何构型均为三角锥形 C.CH3中的碳原子采取sp杂化,所有原子均共面
+
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+
2
+
-
D.2个—CH3或1个CH3和1个CH3结合均可得到CH3CH3
解析:CH3、—CH3、CH3分别具有6个、7个和8个价电子,电子总数分别是8个、9个和10个,它们不是等电子体,A选项说法错误;CH3与NH3、H3O均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形,B选项说法正确;根据价层电子对互斥模型,CH3中C原子的价电子对数为3 ,碳原子采取sp杂化,其空间构型是平面三角形,C选项说法正确;2个—CH3或1个CH3和1个CH3结合都能得到CH3CH3, D选项说法正确。
答案:A
5.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A.CH4和NH4是等电子体,键角均为60° B.NO3和CO3是等电子体,均为平面三角形结构 C.H3O和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
解析:甲烷是正四面体形结构,键角是109°28′,A错;NO3和CO3是等电子体,均为平面三角形结构,B对;H3O和PCl3的价电子总数不相等,不互为等电子体,C错;苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道,故B3N3H6分子中也存在,D错。
答案:B
6.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )
A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120° C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
解析:A项,SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,错误;B项,BF3键角为120°,是平面三角形结构;而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,还有一对孤电子对,对成键电子有排斥作用,使键角小于120°,错误;C项,CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子,正确;D项,PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形分子,错误。
答案:C
7.(2019·广州模拟)通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子立体构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是( )
A.NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长 B.NCl3分子是非极性分子
C.NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
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2-
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+
-
+-
D.NBr3比NCl3易挥发
解析:因碳原子半径比氮原子的大,故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短;NCl3分子立体构型类似NH3,故NCl3是极性分子;NBr3与NCl3二者结构相似,由于NBr3的相对分子质量较大,分子间作用力较大,所以NBr3的沸点比NCl3高,因此NBr3比NCl3难挥发。
答案:C
8.(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的立体构型是______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·mol 若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在________(填序号)
a.离子键 c.配位键
b.共价键 d.范德华力
-1
(2)ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
①H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为________,SO3离子的立体构型为________。
②H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10和2.5×10,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10
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-3
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,请根据结构与性质的关系解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:
______________________________
____________________________________________________。
解析:(1)①NH3分子中氮原子的杂化方式为sp杂化,其分子的立体构型为三角锥形;氨基(—NH2)中氮原子的杂化方式也为sp杂化,其分子的空间构型为V形。N2H4的结构为H2N—NH2,相当于2个氨基,所以氮原子的杂化方式也为sp杂化。②1个N2H4分子含有4个N—H键,即4 mol N—H键断裂同时生成1.5 mol N2,N2的结构式为N≡N,含1个σ键和2个π键,所以会形成3 mol π键;③N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子晶体,N2H6和SO4之间存在离子键,N2H6中N和H之间形成6个共价键(其中2个配位键),N和N之间形成共价键,SO4中S和O之间形成共价键,不含范德华力。
(2)①Se的原子半径大于S的原子半径,H2Se与H2S相比,H2Se中Se原子对H原子的作用力较弱,H2Se在水中更容易电离出H,所以其酸性较强;SeO3中Se原子采取sp杂化,故其立体构型为平面三角形;SO3中S原子采取sp杂化,故其立体构型为三角锥形。②H2SeO3
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