第2节分子结构与性质
—、选择题
1. （2018届四川三台中学月考）下列分子中，中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间 构型也相同的是（）o
A. BeC12> CO2 B.比0、SO2 C. SO?、 CH., D? NF, CH.O 2. 下列说法中正确的是（）。
A. SO2、CO2、Si02 中的 S、C、Si 均为 sp‘杂化 B. 出0卜、NHi\\ [Cu（NH3）I]2+均含有配位键 c. SO仁CO厂、SiO旷均为平面三角形
D. 石墨、新型高分子导电材料聚乙块、金属晶体均含有金属键
3. （2018年吉林梅河口五中期末）某物质的化学式为PtCh?2NH3,其水溶液不导电，加 入AgNOs溶液不产生沉淀，加入强碱也没有NH：,放出，则关于此化合物的说法屮正确的是 （）。
A. 该配合物屮屮心原子（离子）的电荷数和配位数均为6 B. 该配合物可能是平面正方形结构
C. C1 一和ND分子均与中心原子（离子）形成配位键
D. 配合物中心原子（离子）与C「形成配位键，而与毗分子不形成配位键
4. 图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4 个顶点（见图2）。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分 子或离子中，能被该有机化合物识别的是（）o
图1
A. CF.i B? CH： C. NH.t D. H.O
图2
5. （2017年河北衡水模拟）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，有时也能用來推测键角大小，下列判断正确的是（）o
A. SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B. BF：<键角为120° , SnBr2键角大于120° C. CHO BF3> SO3都是平面三角形的分子
D. PCh、NH3> PCb都是三角锥形的分子
6 .短周期主族元素A、B形成AB?型分子，下列有关叙述正确的是（）o A. 若A、B为同一周期元素，则AB：；分子一定为平面正三角形 B. 若ABs分子屮的价电子个数为24个，则AB｛分子为平面正三角形 C. 若A、B为同一主族元素，则ABs分子一定为三角锥形 D. 若AB3分子为三角锥形,则 眼分子一定为NHs 7. 下列说法正确的是（）o
A. 在CCh、PCb、CS2分子中所有原子都满足最外层为8个电子稳定结构
B. 三氯化铁常温下为固体，熔点282 °C,沸点315 °C,在300 °C以上易升华，因此 三氯化铁晶体是离子晶体
C. N&N与NaH均为离子化合物，都能与水反应放出气体，且与水反应所得溶液均能使 酚猷试液变红
D. S0”氏0都是由极性键形成的非极性分子
二、非选择题
8. A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。A元 素是原子半径最小的元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级)；D元素原 子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍；E与D处于同一主族；F位于ds区，且原子 的最外层只有1个电子。
(1) F+的电子排布式是 ____________ o
(2) B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是 _______________ o
(3) B、C元素的某些红化物的分子中均含有18个电子，则B的这种盘化物的化学式是 ________ ; B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 ______________________ (4) ____ A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物，则该化合物分子中B原子的轨道杂化类 型是 __ : 1 mol该分子中含有兀键的数目是 ____________ o
9. (2017届吉林长春实验屮学五模节选)原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素。 其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的 未成对电子数与A原子的相同；D为短周期屮原子半径最大的主族元素；E的原子序数为22。
(1) ①E被称为“国防金属”和“生物金属”，是重要的结构材料。E原子基态的外围核 外电子排布式为 ______________ o
②ECX能与NIIQ反应生成配合物(NHI)2[EC161O此配合物中，形成配位键时提供孤对电 子的有 ____________ (填元素符号)。与NH：互为等电子体的一种阴离子为 __________ (填化学 式)，其中心原子杂化类型为 ________ 杂化。
(2) 在A、B、C三种元素中，电负性由小到大的顺序是 ___________ (用元素符号回答)。 (3) 元素A的简单气态氢化物的沸点 _______ (“高于”或“低于”)元素B的简单气态 氢化物的沸点，其主要原因是 __________________________________ o
(4) 由B形成的离子乔与AC2互为等电子体，则石的分子构型为 ________ 。
10. (2018届山西重点中学协作体联考节选)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期 主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R 是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物, Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
据此请回答下列问题：
(1) R基态原子的电子排布式是 ________ , X和Y中电负性较大的是 _________ (填元素符 号)O
(2) X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是 (3) X与M形成的XM：＜分子的空间构型是 __________ 。
(4) 在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧疋M的一种氢化物，Z被还原为+ 3 价，该反应的化学方程式是 ______________________________________________ o 青蒿素是青蒿素的重要衍牛物, 抗疟疾疗效优于青蒿素, 请回答下列问题:
11. (2018届重庆一中月考节选)青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体，双氢
(1) 组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是 ______________________ ,画出基态0 原子的价电子排布图： ___________________ O
(2) 双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH.)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有：
2LiH+B；H；=2Li BH，, ； 4NaH+BF3=NaBH.f + 3NaF ① 写出BH「的等电子体 __________ (分子、离子各写一种)。
② B2H6分子结构如图，2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键，中 间的2个蛍原子被称为“桥盘原子”，它们连接了 2个B原子.则B2H6分子中有 __________ 种共价键，B原子的杂化方式为 ________ o
③ 出的阴离子中一个B原子能形成4个共价键，而冰晶石(NasAlFs)的阴离子中一个 A1原子可以形成6个共价键，原因是 ___________________________________________ o
第2节分子结构与性质
a一？ x ]
1. A解析:根据价层电子对互斥理论可知,也0中0原子含有的孤对电子对数=—-— =2,采取sp3杂化方式，水是V形结构。SO?中S原子含有的孤对电子对数=匕产 =1, 采取sp?杂化方式，S02是V形结构，故B错误；同样分析氯化彼中Be原子是sp杂化，是直 线形结构，CO：?屮碳原子是sp杂化，是直线型结构，故A正确；SO?是V形结构，CHi +? C原 子采取sp'杂化方式，是正四面体结构，故C错误；NF?中N原子采取杂化方式，是三角 锥结构，CH4中C原子采取杂化方式，是平面三角形结构，故D错误。
2. B解析：g为sp杂化，S02中S原子的价层电子对数为2+|(6-2X2)=3,为 杂化，故A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，所以出0卜、NH「[CU(NH3)4]2+均含有配位键，故B正确;SO「中S原子的价层电 子对数为3+*(6 + 2 —2X3)=4,含有一对孤对电子，属于三角锥形，CO厂中C原子的价层 电子对数为3+|(4 + 2-2X3)=3,没有孤电子对，为平面三角形，同理SiO厂为平面三角 形，故C错误；金属单质中含有金属键，石墨、新型高分子导电材料聚乙炊中含有共价键, 没有金属键，故D错误。
3. C解析：化学式为PtCl., - 2NIU的物质，其水溶液不导电说明它不是离子化合物， 在溶液中不能电离出阴、阳离子，加入AgNOs不产生沉淀，用强碱处理没有Mb放出，说明 不存在游离的C1 一和NHs,所以该物质的配位化学式为[PtCli(NH3)2]o
4. C解析：能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子是正 四面体结构且能形成氢键，只有C符合题意。
5. C解析：S02是V形分子，CS2、III是直线形分子，A错误；BF,键角为120° ,是平 而三角形结构；而Sn原子价电子是4,在SnBr2 +1两个价电子与Br形成共价键，还有一对 孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120° , B错误；CHW、BF3、S0：＜都是平面三 角形的分子，C正确；PCb、N&都是三角锥形分子，而PCb是三角双锥形结构，D错误。
6. B解析：若A、B为同一周期元素的P和C1元素，形成PCL,中心原子P是sf杂 化，是三角锥形，故A错误；若池3分子中的价电子个数为24个，可以推出来A为硼或铝, B为氟或氯，无论哪种组合中心原子都是sp2杂化，无孤对电子对，分子都是平面正三角形, 故B正确；若A、B为同一主族元素，硫和氧形成的三氧化硫，S是杂化，SOs是平面正 三角形结构，故C错误；若AB：,分子为三角锥形，则AB：｛分子可能为Nib,也可能是PIb,故 D错误。
7. C解析：PCh屮P元素化合价为+ 5价，P原子最外层电子数是5,5 + 5 = 10,贝打 原子不满足8电子结构，故A错误；三氯化铁常温下为固体，熔点282 °C,沸点315 °C, 熔沸点低为分子品体，故B错误；氮化钠和水反应生成氢氧化钠和氨气，氢化钠和水反应生 成氢氧化钠和氢气，反应后的溶液都呈碱性，无色酚瞅试液遇碱变红色，故C正确；SO?中 含S=0极性键，为V形分子，属于极性分子，比0中含H—0极性键，为V形分子，属于极 性分子，故D错误。
8. (l)ls22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2) N>0>C
⑶C2H6氮的氢化物(NH)分子间存在氢键 (4) sp2 1 mol 或 Nh
解析：A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。 元素A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B的基态原子中电子占据了四种能 量不同的原子轨道，原子核外电子排布为则B为碳元索；D位于第2周期，其原 子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，原子核外电子排布为ls^s^p1,则D为0元素; C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E与D处于同一主族，则E为S元素；F位 于ds区，且原子的最外层只有1个电子，则F为Cu。⑴铜为29号元素，Cu卜的电子排布 式为1$"『3就『3列或[Ar]3捫。(2)同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋 势，但7元素2p能级为半满状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电 离能N>O>C。(3)C. N两元素均可形成含18个电子的氢化物分子，英氢化物分子分别以X、 Y表示,则X为C川，Y为N2H4, N2H4分子之间存在氢键,C川6分子之间无氢键，二者沸点相 差较大。⑷A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物，而H2CO的结构简式为HCHO,分子屮 C原子的价层电子对数为3,杂化类型为sp2； 1个分子中含有1个n键，lmol该分子中含 有n键的数目为加。
9. ⑴①3d'4s2 ②N、Cl BH? sp3 (2) C (3) 低于 氨气分子间可以形成氢键，增大了分子间作用力 (4) 直线形 解析：原子序数依次增大的八、B、C、D、E五种元素，A的基态原子有3个不同的能级, 各能级中的电子数相等，则A是C元素；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子 的相同，C原子序数大于A,则C为0元索；B原子序数大于A而小于C,则B是N元素；D 为短周期中原子半径最大的主族元素，则D是Na元素；E的原子序数是22,则E是Ti元素。 (1)②TiCh能与NH?反应生成配合物(NH4)2[TiCl6]o由于鞍根中也含有配位键,则此配合 物中，形成配位键时提供孤对电子的有N和C1。原子数和价电子数分别都相等的是等电子 体，则与NHJ互为等电子体的一种阴离子为BH「，其小心原子杂化类型为sp'杂化。⑵A、B、 C分别是C、N、0元素，同一周期元素，从左到右，元素电负性增大，故C、N、0三种元素 电负性由小到大的顺序为C 10. (Dls^s^p^s1 或[Ne]3s】 Cl (2) H,0分子间存在氢键，而hS分子间没有氢键 (3) 平面三角形 (4) 3H202+K2Cr20-+4H2S0 I=K2S04+Cr2 (SO J 3+302 1 +7H20 解析：M基态原子的2p电子数是2s电子数的2倍，故价电子排布应为2s22p\\ M为氧 元素；R的原子序数比氧大，又是短周期金属，故只能是第三周期，第三周期最活泼的金属 是钠；X与M的化合物能引起酸雨，只有可能是二氧化硫或氮氧化物，但是X的原子序数比 氧大，故X只能是硫元素；Y的原子序数比X大，又是短周期元素，只能是氯元素；Z的基 态原子4s、3d轨道半充满，Z是俗元素(3d54s]) o (1)R为Na,位于第三周期第I A族，电子 排布式为ls^s^p^s1或[Ne]3s\\同周期元素从左向右电负性增强，即电负性：Cl>So (2)X 的氢化物为H2S, M的氢化物是1120, 11,0分子之间存在氢键，NS分子间不存在氢键，存在分 子间氢键的物质熔沸点高。(3)分子为S03,杂化类型为s『，没有孤对电子，空间构型为平 而三角形。(4)Z的最高价含氧酸的钾盐是K2Cr2O7, 0的氢化物为比0、H2O2,重辂酸钾只能 氧化 H202,因此反应的化学方程式为 3HA+K2Cr207+4H.S01=K2S0.1+Cr2(S0,)3+302 t +7出0。 2s 2p 11. (1)O>C>H 冋I川*川 (2)①CIb、NHf②2 s『 ③B原子价电子层上没有d轨道，A1原子价电子层上有d 轨道 解析：(1)青蒿素屮含有的元素是H、C. 0,非金属性越强，电负性越强，电负性大小 2s 2p 顺序是0>C>H, 0原子的价电子排布式为2s22pl,其价电子排布图为E1J（3）①原子 总数相同，价电子总数相同的微粒互称为等电子体，BH「中含有5个原子，价电子总数为8, 其等电子体为CH.、NH：等。②一个B形成3个B—H键，另一个B—H键是配位键，因此有2 种共价键，B有3个。键，无孤对电子，因此杂化类型为sp'。
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